Brevet FR2468172A1 — publié le 19810430

L'invention se rapporte à un procédé de contrôle des possibilités de changement de direction sans risque d'un véhicule ainsi qu'au moyen de mise en oeuvre du procédé. L'expérience montre qu'en dépit de l'attention du conducteur et de ses observations répétées des'véhicules qui le suivent, au moyen des rétroviseurs usuels, il existe des risques certains de collision lors d'un changement de direction. Ce risque, déjà accru par certaines conditions météorologiques pluie, brouillard, neige, est encore plus prononcé la nuit même par temps favorable, les distances n'étant plus appréciables en raison de l'éblouissement causé par les phares. L'objet de l'invention est un procédé de centrale des possibilités de changement de direction d'un véhicule sans risque de collision par l'incorporation au véhicule d'un dispositif d'affichage des possibilités de changement de direction comprenant au moins un voyant lumineux à proximité du tableau de bord et ou du rétroviseur usuels, signalant la possibilité ou l'impossibilité de la manoeuvre à l'instant considéré, les signaux d'affichage résultant de la comparaison automatique entre le temps probable de rattrapage d'un véhicule arrière au moyen d'un dispositif de calcul connecté à un dispositif de détermination de la distance radar ou laser à infrarouge dont l'antenne ou l'optique émettent vers l'ar- rière du véhicule et le temps estimé de la manoeuvre On résoud ainsi de façon efficace le problème du changemment de direction sans risque puisque, quels que soient les conditions atmosphériques et les éclairages de nuit, le conducteur a une connaissance certaine des possibilités de la manoeuvre par l'évaluation automatique et précise de la vitesse de rattrapage du véhicule intercepté par le faisceau radar ou laser, celui-ci permettant de mesurer de façon précise les distances des véhicules. Un autre objet de l'invention est le moyen de mise en oeuvre du procédé ainsi défini, le moyen de mise en oeuvre étant caractérisé en ce que le dispositif de détermination des distances radar ou laser incorporé au véhicule comprend un moyen de transmission des temps de trajets des impulsions transmises et des échos consécutifs reçus à un dispositif de calcul du temps disponible pour effectuer le changement de direction désiré et de comparaison de cette valeur à toute jonction prédéterminée choisie pour caractériser le temps de la manoeuvre et le risque encouru, ainsi qu'un moyen de transmiss-ion de ce résultat au moyen d'affichage du véhicule. I1 suffit donc à l'utilisateur du véhicule de jeter un simple coup. d'oeil au dispositif d'affichage pour vérifier qu'il lui est possible d'effectuer un changement de direction en toute sécurité ou non. Une autre caractéristique de l'invention est de permettre la signalisation du degré du risque encouru. En effet, si l'on suppose que le véhicule détecté par le radar du véhicule de tette donne lieu à une durée du trajet aller retour ton 1 d'une première impulsion radar ou laser infrarouge à l'époque t puis à une durée de trajet tn à l'époque t + i, le dispositif de calcul permet de déterminer le temps Q disponible à l'époque t + i pour accomplir le changement de. direction soit i t n Cette valeur peut entre comparée à un certain temps K nesitmn nécessaire à l'accomplissement de cette manoeuvre. Ce temps K peut être exprimé par une fonction tenant compte par exemple des caractéristiques du véhicule doté du dispositif, de sa vitesse et du rapport de transmission ainsi que d'une valeur estimée dépendant des réactions du conducteur lui-même. Ce peut être la fonction K = A + B M ou A est une constante dépendant du conducteur et de la puissance du véhicule, rM le nombre de tours minute maximum du moteur, ra le nombre de tours actuel, B un coefficient exprimant la relation entre le rapport r M et la courbe de réponse du véhicule.On peut associer à unae telle fonction un coefficient de sécurite qui peut être de l'ordre de 2 à 4 secondes par exemple selon la fonction K adoptée Il est-alors aisé d'afficher au choix un, deux ou trois types d'indication de risque de changement de direction. Ces types correspondent soit à une manoeuvre possible sans risque ou &commat;)K+s, soit à une manoeuvre dont la possibilité est plus ou moins douteuse pour K+s > G)K, soit à une manoeuvre impossible pour Q Une autre caractéristique de l'invention est un moyen compact de mise en oeuvre de l'invention dans lequel le dispositif d'affichage et le moyen d'émission antenne radar ou optique laser Sont incorporés dans un boitier d'un rétroviseur à miroir. D'autres caractéristiquesde l'invention apparatront au cours de la description suivante faite en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une représentation schématique des moyens de mise en oeuvre de l'invention, la figure a, la vue en élévation d'un rétroviseur équipé d'une antenne et d'un dispositif d'affichage, la figure 3, la vue en plan du rétroviseur de la figu2, la figure 4 la vue schématique de dessus d'un véhicule équipé du dispositif et la figure 5 un exemple de rétroviseur intérieur au véhicule. Le procédé de contrôle des possibilités de changement de direction d'un véhicule sans risque de collision avec un véhicule arrière amorçant une manoeuvre de dépassement peut etre aisément décrit en se référant à la figure 1 représentant sous forme schématique les moyens de mise en oeuvre d'un tel procédé. Le dispositif radar 1 a été disposé dans le mode de réalisation représenté au voisinage immédiat d'un poste de calcul 2, l'ensemble se trouvant à l'intérieur d'un véhicule dont une petite fraction de la carrosserie a été schématisée en 3. A l'extérieur du véhicule, l'antenne 4 du radar transmet un faisceau d'impulsions dans la direction 5 de façon à intercepter les véhicules situés à l'arrière et reçoit les échos fournis par leur impact sur ces véhicules. Ces échos schématisés par la flèche 6 sont analysés par les circuits du radar 1 pour fournir, au moyen d'une base de temps, la durée écoulée entre l'émission dans la direction 5 et la réception des échos 6. A cet effet le câble transmetteur 7 relie-l'an- tenne 4 au radar 1, le support de l'antenne étant schématisé par la pièce 8. Le dispositif radar 1 fournit ainsi une succession de séries d'informations séparées par des intervalles de temps i d'une valeur prédéterminee et que l'on peut fixer à un ordre de grandeur de 0,5 à 1 seconde. Chaque information est représentative de la durée du trajet aller retour déterminant la distance du véhicule intercepté.Si l'on désigne par tel et tn les durées ainsi transmises par le dispositif radar 1 au dispositif de calcul 2, celui-ci permet de calculer la valeur Q du temps disponible avant que le véhicule inter cepté que l'on suppose conserver la meme vitesse ne rattrape le véhicule porteur du radar. Cette valeur égale à i w 'tnl-tn peut être obtenue au moyen de tout dispositif intégré au radar ou de tout mini-ordinateur approprié, la liaison électronique 9 permettant la transmission des valeurs tn aux intervalles i de valeur prédéterminée et adaptée au dispositif choisi. La valeur ainsi calculée est transmise par le fil de sortie 10 du dispositif de calcul a proprement dit.La fonction K choisie, caractérisant le temps de manoeuvre du véhicule, peut comprendre par exemple un terme A caractérisant la rapidité du conducteur et la puissance du véhicule porteur du radar, ainsi qu'un facteur b définissant la relation entre le rapport rM du nombre de tours minute maximum du moteur au nombre de r tours minute actuel et la courbe de réponse du vénicule. Les valeurs A, B et rM peuvent être introduites une fois pour toute dans le dispositif 2. L'entrée 11 représente une liaison entre le compte tours et le dispositif 2, l'élément 12 représentant tout dispositif de conversion intermédiaire de l'information électrique, reçue par le fil 13 de l'indicateur compte tours du véhicule, en signaux adaptés au dispositif de calcul 2.La valeur de la fonction K = A + 1%M élaborée par le dispositif 2 peut etre ainsi disponible sur la sortie 14 Le dispositif 2 peut aussi comporter une entrée 15 de la valeur de sécurité s adoptée telle que pour une valeur Q > K+s on soit assuré qu'aucune collision n'interviendra en dépit d'un réflexe plus lent du conducteur par exemple Le dispositif 2 calcule donc en plus de la valeur prise par la fonction K, la valeur K+s qui se trouve disponible, dans le mode de réalisation représentér au fil 16. Un dispositif de comparaison 17 comprend un premier élément de comparaison 1 & entre les valeurs Q et K+s transmises respectivement par les fils 10 et 16 permettant de recueillir une sortie 19 dès que Un .Un second élément de comparaison 0 reçoit les valeurs Q et K par les fils 10 et 14 et permet de recueillir une sortie 21 dès que Q Afin de permettre au conducteur de prendre une décision le dispositif de signalisation 26 comprend au moins un indicateur commandé par les fils 19 ou 21 lui permettant de prendre connaissance des conditions possibles, ou impossibles sans risques certains, des changements de direction. Dans l'exemple représenté, le dispositif 26 comprend un indicateur 27 connecté au fil 19 permettant d'émettre de préférence une lumière verte représentant les conditions favorables, un indicateur 28 relié au fil 23 pour l'émission d'une lumière orange représentant les conditions incertaines et un indicateur 29 relié au fil 21 pour l'émission d'une lumière rouge représentant les conditions de danger immédiat. Selon le type de radar utilisé il est possible de surveiller non seulement l'allure du-véhicule arrière le plus proche mais encore de surveiller plusieurs véhicules afin de déterminer au moyen du dispositif de calcul celui pour lequel la valeur Q est minimum. C'est la valeur Q minimum obtenue par le dispositif de calcul 2 qui déclenche comme précédemment la commande du dispositif de signalisation 26. Les indicateurs 27 à 29 peuvent être de simples voyants ou afficher la valeur ou 1 'ordre de grandeur de la valeur Q en seconde comme dans l'exemple de la figure 2. Chaque voyant peut même comporter trois parties affectées à une valeur minimum, une valeur moyenne et une valeur maximum de façon à faciliter l'appréciation du degré de risque et sa variation dans le temps, le signal passant ainsi progressivement du rouge à l'orange puis du vert en cas d'accélération du véhicule porteur du radar ou inversement en cas de ralentissement pour permettre un dépassement par exemple.Il est clair que les valeurs de Q peuvent apparaitre en même temps que l'éclairage du voyant correspondant et qu'en absence de voyant les valeurs peuvent apparaitre en vert, orange ou rouge selon la valeur de Q Dans 1 'exemple de la figure 2 et lorsque le voyant orange 28 s'allume il est possible si le changement de direction peut encore s'effectuer de faire apparaître la valeur intermédiaire de Q en vert puis lorsque O décroît de faire apparaître sa valeur en rouge avant le passage du voyant orange 28 au voyant rouge 27, Bien que la forme et l'emplacement du dispositif de signalisation 26 puissent être quelconques dès l'instant que le conducteur peut aisément y porter attention, l'affichage comporte de préférence Utl dispositif de signalisation 26 sur le rétroviseur usuel de gaucne du vénicule lui permettant ainsi de voir les véhicules qui le suivent ou prêts à le doubler tout en recevant directement l'information des possibilités de changement de direction sans risque. Cet affichage est doublé par un dispositif semblable du tableau de bord qui a été représenté en 36 figure 4. Un mode de réalisation d'ure tel dispositif de mise en oeuvre de l'invention a été représenté figures 2 et 3. Le rétroviseur de gauche comprend un support 30 maintenant le miroir usuel 31 et une partie non réfléchissante 32, inclinée par rapport au miroir 31 afin d'être aisément visible du conducteur. Les voyants lumineux 27, 28 et 29 de couleurs verte, orange et rouge sont portés sur cette partie oblique de sorte que l'attention du conducteur est immédiatement mise en éveil notamment par la présence du voyant rouge 29. De préférence le support 30 forme boitier afin d'inclure les fils de commandes 19, 21 et 23. Dans le mode de réalisation représenté le rétroviseur comprend en outre, à gauche du dispositif de signalisation monté en 32, l'antenne 4 du radar -ou l'émetteur optique du laser infrarouge-, le dispositif de calcul 2 ainsi que le radar pouvant être incorporés dans la partie 33 du boitier 30 derrière le miroir 31, l'alimentation se trouvant à l'intérieur de la voiture à tout emplacement désire Etant donné les risques existant encore lors des changements de direction à droite on peut aussi prévoir un rétroviseur électronique 34 à droite du véhicule 35 figure 4 semblable à celui décrit et pouvant ne comporter qu'une antenne alimentée par le radar commun 1 figure 1 le miroir 31 pouvant être supprimé si on le désire. Le dispositif 2 permet de ne transmettre que les valeurs Q déterminées à partir des véhicules de droite Afin de diminuer le nombre des dispositifs de signalisation du tableau de bord, celui-ci peut comporter la réplique 36 des indicateurs 26 relative au rétroviseur de gauche, la transmission des signaux indicateurs du temps Q des voitures de gauche étant interrompue et remplacée par la transmission des signaux Q correspondant aux voitures de droite par la commande 37 de l'indicateur usuel de changement de direction à droite ou à gauche. Dans l'exemple représenté figure 4 le fil 38 transmet un signal représentatif de l'antenne 4 ou de l'antenne 34 que l'on désire utiliser selon que la commande 37 est manoeuvrée pour commander le clignotant de dépassement à gauche ou de dépassement à droite. Une flèche clignotante 39 figure 2 et dirigée vers la droite apparat au dessus des indicateurs 27 à 29 dont les voyants peuvent s'éteindre ou se brouiller dès que la commande 37 est manoeuvrée pour signaler le dépassement à droite.Lorsque l'on ne prévoit au rétroviseur électronique de droite que l'antenne 34, on peut prévoir en plus du dispositif 36 de signalisation du tableau de bord un ensemble de voyants 40, 41, 42 figure 5 disposés horizontalement au dessus du bord du miroir 43 du rétroviseur usuel 44 disposé à l'intérieur du véhicule 35, des voyants 45 et 46 indiquant l'antenne en fonction. Afin de ne pas surcharger les dessins on n'a pas représenté l'ensemble des circuits de détail assurant la commande des divers voyants et dispositif d'affichage numérique, de tels circuits étant connus en soi. De même les liaisons des antennes 4 et 34 au dispositif radar 1 n'ont pas été représentées. Les antennes radar émettent de préférence des faisceaux de très faible ouverture de tordre de dix milliradian et peuvent être placées en tous endroits appropriés du véhicule concerné. Si l'on utilise une optique laser infrarouge ltouver- ture du faisceau peut être de l'ordre du milliradian. L'axe de.ces faisceaux est légèrement décalé vers ltex- térieur du véhicule pour faire un angle de l'ordre de 20 à 30 milliradian par rapport à l'axe du véhicule. I1 va de soi que ces chiffres peuvent varier tout comme l'emplacement des antennes. C'est ainsi qu'il peut être avantageux de disposer des antennes telles que 47 et 48 à l'arrière du véhicule comme le montre la figure 4, les antennes 4 et 34 pouvant alors être supprimées I1 est clair qu'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en ntutilisant qu'une seule antenne disposée à l'aw- rière du véhicule ainsi que tout autre disposition des voyants et affichage digitaux. On notera aussi que la description relative aux antennes radar s'applique tout aussi bien aux dispositifs de mesure de distance laser infrarouge. REVENDICATIONS 10) Procédé de contrôle des possibilités de changement de direction d'un véhicule sans risque de collision par l'incorporation au véhicule d'un dispositif d'affichage des possibilités d'effectuer une telle manoeuvre caractérisé en ce que ledit dispositif comprend au moins un voyant lumineux à proximité du tableau de bord et ou d'un rétroviseur usuel, signalant la possibilité ou l'impossibilité de la manoeuvre à l'instant considéré, les signaux d'affichage résultant de la comparaison automatique du temps probable de rattrapage d'un véhicule arrière au moyen d'un dispositf de calcul connecté à un dispositif de détermination de la distance radar ou laser infrarouge dont l'antenne ou l'optique émettent vers l'carrière du véhicule et du temps estimé de la manoeuvre. 20) Procédé tel que revendiqué en 1 dont le faisceau radar ou laser est un faisceau étroit de l'ordre de quelques milliradians émettant à des intervalles de l'ordre de 0,5 à 1 sec. 30) Procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 et 2 dont le dispositif de signalisation est contrôlé par le résultat de la comparaison de la valeur du temps de rattrapage Q à la valeur d'une fonction prédéterminée K caractérisant le temps de manoeuvre du véhicule porteur du dispositif de détermination des distances. 40) Procédé tel que revendiqué en 3 dont la fonction K = A+BrM comprend un paramètre A fonction de la réponse du rM B our est véhiculeraet du conducteur, ainsi qu'un facteur ra où M le nombre de tours moteur maximum par minute, ra le nombre de tours moteur au moment de la mesure, et B un coefficient caractérisant la réponse du véhicule en fonction du rapport rM ra 50) Procédé tel que revendiqué en 4 dont le dispositif de signalisation est contrôle par le résultat de la comparaison de la valeur du temps de rattrapage Q et de la valeur K+s où s est une constante de temps de sécurité 60) Moyen de mise en oeuvre du procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison au moins un dispositif d'émission de signaux du dispositif de détermination des distances antenne radar (4) ou faisceau laser infrarouge dirigés vers l'arrière du véhicule (3), une liaison (9) du dispositif de détermination des distances (1) transmettant lesdits signaux à Ull dispositif de calcul (2) et un dispositif de comparaison (17) recevant d'une part un signal représentatif de la valeur Q du temps de rattrapage du véhicule détecté par les signaux du dispositif et calculé par ledit dispositif de calcul (2), d'autre part une valeur représentative du temps estimé de la manoeuvre, la sortie de comparaison étant connectée à au moins un voyant (26), indicateur de la possibilité ou de l'impossibilité d'effectuer ladite manoeuvre. 70) Moyen de mise en oeuvre du procédé de détermination des possibilités de changement de direction sans risque tel que revendiqué en 6 dont le dispositif émetteur des signaux (4) monté sur une support extérieur au véhicule est connecté aux circuits (1) du dispositif central de détermination des distances à l'intérieur du véhicule, la sortie (9) du dispositif radar ou laser étant connectée à mmini-ordinateur contrô- lant l'indicateur (26) des possibilités de manoeuvre. 80) Moyen tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 6 et 7 dont le dispositif de calcul (2) est connecté à un dispositif de transmission (12-13) d'un signal fonction du nombre de tours minute du moteur. 9 ) Moyen tel que revendiqué en 6 dont les circuits du dispositif :(1) de détermination des distances, intérieur au véhicule, sont reliés par un câble (7) au boitier (30) d'un rétroviseur portant au moins le dispositif d'émission (4) des signaux du dispositif de détermination des distances et un dispositif d'affichage (32) des possibilités de manoeuvre sans risque dont les voyants sont disposés au bord du miroir (31) du rétroviseur sur une partie inclinée par rapport à celui-ci en direction du conducteur. 100) Moyen tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 6 à 9 dont le tableau de bord du véhicule comprend un dispositif d'affichage (36) des possibilités de manoeuvre normalement contrôlé par un dispositif d'émission de signaux (4) ou (47) vers la zone arrière gauche du véhicule, un second dispositif d'émission (34) ou (48) contrôlant la zone arrière droite, le dispositif de signalisation (36) étant automatiquement placé sous le contrôle des valeurs Q fournies à partir du dispositif d'émission contrôlant la zone arrière droite par la commande du clignoteur de changement de direction à droite. 11 ) Moyen tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 6 à 10 dont la signalisation digitale des valeurs intermédiaires du temps de rattrapage est porté en vert lorsque le voyant orange s'allume et en rouge lorsque la valeur Q diminue et que le voyant est sur le point de passer de l'orange au rouge. 120) Moyen tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 6 à 11 dont la signalisation des possibilités de changement de direction est portée en bordure du miroir du rétroviseur intérieur.