Brevet FR2677154A1 — publié le 19921204

La présente invention concerne un système de gestion de la circulation de véhicules automobiles dans une zone déterminée à visibilité réduite. On connaît déjà dans l'état de la technique différents systèmes de gestion de la circulation de véhicules automobiles. C'est ainsi par exemple qu'il existe des systè- mes comportant des feux de signalisation implantés par exemple dans un carrefour, ces feux de signalisation étant pilotés par des moyens de commande permettant de réguler la circulation des véhicules à ce carrefour. Par ailleurs, on connaît également dans l'état de la technique des systèmes de gestion de circulation qui comprennent, implantés à proximité des voies de circula- tion, des bornes ou balises équipées de moyens d'émission en direction de dispositifs d'aide à la navigation embar- qués à bord des véhicules circulant sur ces voies, d'in- formations relatives à des caractéristiques locales, par exemple topographiques ou autres, de la zone que les véhicules vont traverser. En effet, il a déjà été montré qu'en doublant la signalisation routière existante par des systèmes actifs transmettant en direction des véhicules non seulement des informations concernant le type de signalisation, à savoir virage, stop, croisement, etc, mais encore des informa- tions plus détaillées décrivant précisément la difficulté que le conducteur va rencontrer, c'est à dire par exemple le type de revêtement, le rayon de courbure d'un virage, etc, on améliore considérablement la prise en compte par le conducteur de la difficulté réelle de la zone que le véhicule va traverser On contribue de cette façon à réduire de façon importante le nombre d'accidents. Différents systèmes de transmission d'informa- tions ont été développés dans l'état de la technique, pour l'échange des informations entre les balises et les véhicules et ceux-ci comprennent par exemple des moyens d'émission et de réception d'informations à rayonnement infrarouge, chaque borne ou balise étant équipée de moyens de traitement d'informations associés à une mémoire et à un émetteur permettant de transmettre en direction de moyens de réception du véhicule, une série d'informations. Dans le véhicule, les moyens de réception d'informations sont reliés à une unité de traitement d'informations et par exemple à des moyens d'affichage de ces informations pour prévenir l'utilisateur des difficul- tés qu'il va rencontrer. Cependant, des statistiques ont montré qu'un grand nombre d'accidents survenaient en particulier dans les virages ou dans des zones à visibilité réduite, et se produisaient entre deux véhicules, soit parce qu'un véhicule circulant en sens inverse, n'était pas sur la bonne voie, soit parce qu'un véhicule circulant dans le même sens, était arrêté ou roulait à une vitesse très lente. Les systèmes développés dans l'état de la technique ne sont pas du tout adaptés pour gérer ce genre de situations. Par ailleurs, des systèmes de gestion de circu- lation centralisée comprenant un ordinateur central relié à différents capteurs, balises et feux de signalisation implantés dans différents noeuds routiers, par exemple d'un centre urbain, sont d'une mise en oeuvre beaucoup trop complexe et onéreuse et présentent un temps de réponse trop long pour l'application envisagée. Le but de l'invention est donc de résoudre les problèmes évoqués précédemment en proposant un système de gestion de la circulation de véhicules automobiles dans une zone déterminée à visibilité réduite, qui soit simple, fiable et qui permette de prévenir les utilisateurs de véhicules arrivant dans cette zone, des conditions de circulation qu'ils vont rencontrer. A cet effet, l'invention a pour objet un système de gestion de la circulation de véhicules automobiles dans une zone déterminée à visibilité réduite, du type compor- tant, implantés dans cette zone, une infrastructure routière comprenant des moyens d'échange d'informations avec les véhicules circulant dans cette zone, pour leur transmettre des informations relatives à des caracté- ristiques locales de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de détermination du nombre de véhicules présents dans la zone, à partir des échanges d'informations entre véhicules et infrastructure, reliés aux moyens d'échange d'informations pour émettre en direction des véhicules entrant dans la zone, des informa- tions relatives à la circulation dans celle-ci. Avantageusement, les moyens de détermination comportent pour chaque voie d'accès à la zone, des moyens de détection de l'entrée d'un véhicule dans la zone, disposés dans une balise d'entrée de zone, des moyens de détection de la sortie du véhicule de cette zone, disposés dans une balise de sortie de zone, des moyens d'échange d'informations entre balises d'entrée et de sortie de zone et des moyens de calcul du nombre de véhicules présents dans la zone, à partir des informations d'entrée et de sortie de véhicules, délivrées par les moyens de détec- tion. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé qui illustre le fonctionnement d'un système de gestion de la circulation de véhicules automobiles, selon l'invention, dans un virage. Ainsi qu'on peut le voir sur cette figure, dans un système de gestion de la circulation selon l'invention, chaque véhicule 1,2 et 3 est équipé de moyens d'émission et de moyens de réception d'informations, désignés respec- tivement par les référérences la, lb, 2 a, 2 b, 3 a et 3 b. Le fonctionnement de ces moyens d'émission et de réception d'informations sera décrit plus en détail par la suite. Le système de gestion selon l'invention comporte également pour chaque voie d'accès à la zone déterminée, des moyens d'échange avec des véhicules entrant dans la zone, d'informations relatives à des caractéristiques locales de celle-ci. On a mentionné précédemment qu'il existait déjà dans l'état de la technique des systèmes de ce type qui permettaient de transmettre vers le véhicule, différentes informations concernant par exemple le type de signalisa- tion, à savoir virage, stop, croisement, etc, mais également des informations plus détaillées, décrivant plus précisément les difficultés que le véhicule va rencontrer, à savoir le type de revêtement, le rayon de courbure du virage, etc Ces différents moyens ne seront donc pas décrits plus en détails. Selon l'invention, il est également prévu dans le système de gestion, des moyens de détermination du nombre de véhicules présents dans la zone, à partir des échanges d'informations entre véhicules et infrastructure, reliés aux moyens d'échange décrits précédemment pour transmettre aux véhicules entrant dans la zone, des infor- mations de circulation dans celle-ci. Plus particulièrement, ces moyens comprennent des balises d'entrée et des balises de sortie de la zone déterminée, ces balises étant désignées par exemple par les références 4 et 5 respectivement, pour la voie A, et 6 et 7, respectivement, pour la voie B. Ces balises sont implantées à proximité de chaque voie d'accès à la zone et comprennent pour chaque voie d'accès à la zone, des moyens de détection de l'en- trée d'un véhicule dans la zone et des moyens de détection de la sortie du véhicule de cette zone. On va décrire maintenant plus en détail, des exemples de réalisation d'une borne d'entrée de zone et d'une borne de sortie de zone. Ainsi par exemple, la borne d'entrée de zone 4 de la voie d'accès A, comporte des moyens d'émission et de réception, respectivement 4 a et 4 b permettant à cette balise 4 d'échanger différentes informations avec les véhicules entrant dans la zone et circulant sur la voie A, comme cela sera décrit plus en détail par la suite. Ces moyens d'émission et de réception d'informa- tions 4 a et 4 b sont reliés à des moyens de mémorisation 4 c dont la fonction sera décrite plus en détail par la suite et à des moyens d'émission et de réception 4 d, par exemple à radiofréquence, reliés par exemple à une antenne 4 e, pour échanger avec les autres balises du système, comme cela sera décrit plus en détail par la suite, des informa- tions de circulation dans la zone. La balise de sortie de zone désignée par la référence générale 5 pour la voie A, comporte également une antenne 5 a reliée à des moyens d'émission et de récep- tion d'informations à radiofréquence, 5 b, permettant à cette balise de dialoguer avec les autres balises du système Ces moyens d'émission et de réception sont reliés à des moyens de mémorisation 5 c et à des moyens d'émission et de réception d'informations 5 d et 5 e respectivement, permettant à cette balise de dialoguer avec un véhicule sortant de la zone. On conçoit donc que chaque véhicule est équipé de moyens d'émission et de réception d'informations qui peuvent être à faible portée et dont le fonctionnement est par exemple basé sur une transmission par rayonnement infrarouge ou par hyperfréquence Ces moyens d'émission et de réception peuvent recevoir des informations en prove- nance de l'infrastructure routière, c'est à dire des balises et émettre des informations en direction de celles-ci. Dans le cas décrit, l'infrastructure routière comporte quatre balises dont une balise d'entrée de zone pour chaque sens de circulation et une balise de sortie de zone pour chaque sens de circulation. Ces balises comprennent des moyens d'émission et de réception d'informations par rayonnement infrarouge ou par hyperfréquence leur permettant d'échanger des informa- tions avec des véhicules et des moyens d'émission et de réception d'informations à radiofréquence leur permettant d'échanger des informations entre elles. Tous les véhicules circulant sur le réseau routier émettent en permanence un numéro d'identification initial, identique pour tous les véhicules et constitué par exemple par le numéro 0. Lorsqu'un véhicule passe devant une balise d'entrée de zone, comme c'est le cas pour le véhicule 3 qui passe devant la balise 4 dans le cas illustré, les moyens d'émission 3 a de celui-ci émettent en direction des moyens de réception 4 b de la balise 4 d'entrée de zone, ce numéro d'identification initial, de sorte que la balise détecte l'entrée d'un véhicule dans la zone. En réponse à la réception de ce numéro, les moyens de réception de cette balise 4 émettent en direc- tion des moyens de mémorisation 4 c et des moyens de mémorisation de chaque autre balise, par l'intermédiaire des moyens d'émission et de réception à radiofréquence, un signal d'incrémentation de numéro d'entrée de véhicule dans la zone, de sorte que chaque balise possède en mémoire un numéro d'identification spécifique affecté à un véhicule circulant dans la zone. En effet, à la réception du numéro d'identifica- tion initial par la balise d'entrée, celle-ci et plus particulièrement les moyens d'émission 4 a de celle-ci, émettent en direction du véhicule, et plus particulière- ment en direction des moyens de réception 3 b de celui-ci, un numéro d'entrée, délivré par les moyens de mémorisation 4 c de cette balise, ce numéro étant destiné à remplacer le numéro d'identification initial émis par ce véhicule, pendant que le véhicule se trouve dans la zone. De plus, ces moyens d'émission 4 a émettent également en direction du véhicule, des informations relatives aux caractéristiques locales de la zone et au nombre de véhicules déjà présents dans celle-ci pour que des moyens d'aide à la navigation embarqués à bord de ce véhicule, indiquent entre autre à l'utilisateur le nombre de véhicules déjà présents dans la zone. Ces différentes informations sont stockées dans les moyens de mémorisation 4 c qui remplissent également le rôle de moyens de comptage du nombre de véhicules présents dans la zone. On conçoit donc que chaque véhicule entrant dans la zone se voit affecter un numéro d'entrée dans celle-ci par exemple en fonction du nombre de véhicules déjà présents dans la zone. L'infrastructure routière c'est à dire les différentes balises, connaissent en permanence le nombre de véhicules présents dans la zone, un numéro caractéris- tique de chaque véhicule, l'instant d'entrée de chaque véhicule dans la zone et le sens de circulation de chacun de ceux-ci dans cette zone. Ces différents paramètres peuvent être transmis en direction de chaque véhicule entrant dans la zone, par chaque balise d'entrée pour permettre au dispositif d'aide à la navigation du véhicule de transmettre toutes les informations nécessaires aux utilisateurs des véhicules entrant dans la zone. Le véhicule 3 poursuivant son chemin dans la zone, il approche de la balise 5 de sortie de zone en émettant en permanence le numéro d'entrée de véhicule dans la zone, qui lui a été affecté en entrant dans la zone et qui lui a été transmis par les moyens d'émission corres- pondants de la balise d'entrée de zone 4 Ainsi, lorsque le véhicule passe devant la balise de sortie de zone 5, les moyens d'émission 3 a de celui-ci émettent en direction des moyens de réception 5 e de cette balise 5, ce numéro d'entrée, de sorte que la balise de sortie de zone 5, à la réception de ce numéro, émet en direction des moyens 3 b de réception d'informations du véhicule 3 sortant de la zone, un signal de remise à l'état initial du numéro d'identifi- cation du véhicule, c'est à dire que celui-ci repasse à 0, et en direction des balises d'entrée du système, par l'in- termédiaire des moyens d'émission et de réception à radiofréquence, un signal de remise à jour des moyens de mémorisation de celles-ci pour leur indiquer que le véhicule portant le numéro d'entrée qu'elle vient de recevoir, vient de sortir de la zone. On conçoit donc que cette structure de balises permet de connaître en permanence, l'état de la circula- tion des véhicules dans la zone et de transmettre aux utilisateurs de chaque véhicule les différentes conditions de circulation qu'ils vont rencontrer en pénétrant dans la zone. Bien entendu, au cas o un véhicule ferait demi- tour dans cette zone, ce sont les moyens de détection de la balise de sortie de zone, disposée à proximité de l'autre voie d'accès, qui détectent la sortie du véhicule de la zone et transmettent aux autres balises, l'informa- tion de sortie. Par ailleurs, les balises d'entrée du système selon l'invention peuvent également comporter des moyens de détermination de 1 'arrêt d' un véhicule dans la zone, si elles ne reçoivent pas le signal indiquant la sortie du véhicule de la zone, avant la fin d'une période de temps prédéterminée. En effet, si un véhicule entre dans la zone à un instant donné et que cette entrée est détectée par exemple par la balise 4 et que la balise 5 n'émet pas de signal de remise à jour indiquant la sortie du véhicule de la zone, avant la fin de cette période prédéterminée en fonction des caractéristiques de la zone, on peut considérer que le véhicule est soit arrêté dans la zone, soit roule très lentement et représente donc un danger potentiel pour les autres utilisateurs, de sorte qu'il est souhaitable de les prévenir de ce danger. On a indiqué précédemment que les moyens de transmission d'informations entre véhicules et balises pouvaient être constitués par des émetteursrécepteurs à rayonnement infrarouge ou hyperfréquence et que les moyens de transmission d'informations entre balises, pouvaient être constitués par des émetteurs-récepteurs à radiofré- quence. Bien entendu, d'autres modes de réalisation de ces moyens de transmission peuvent être envisagés. Dans l'application proposée, les échanges d'informations entre balises et véhicules se font selon des protocoles classiques par exemple sur deux octets, l'un contenant les informations caractérisant le virage, et l'autre, les informations sur la circulation dans le virage et le numéro d'entrée, chacune de ces deux derniè- res données étant représentées sur quatre bits, ce qui permet de gérer la circulation de quinze véhicules Les échanges entre balises se font également selon des proto- coles classiques sur un octet et le fonctionnement de chacune des balises est géré par un microprocesseur, de même que le dispositif d'aide à la navigation embarqué dans chaque véhicule, de manière classique. Les balises sont en écoute en permanence et n'émettent que si un véhicule passe devant elles Les véhicules émettent et reçoivent selon un séquence tempo- relle de 8 msec/12 msec, pour éviter un auto-brouillage. En effet, pendant 8 msec, un message est émis sur deux octets, les deux octets étant à zéro. Quand la balise d'entrée de zone reçoit un message en provenance d'un véhicule, elle analyse l'octet d'identification et s'il est nul, le remplace par le numéro d'entrée correspondant, c'est à dire 1 s'il n'y a pas d'autre véhicule dans la zone, 2 s'il y en a un, etc Ensuite, cette balise d'entrée transmet vers le véhicule pendant les 12 msec d'écoute, un message de deux octets, le premier étant affecté aux informations de caractéristiques locales et le deuxième étant affecté à l'identification et aux informations de circulation. A la période suivante du microprocesseur de l'équipement embarqué à bord du véhicule, les moyens de réception du véhicule remplacent le numéro d'identifica- tion initial O par celui transmis par la balise, ce qui permet, lors de la transmission suivante entre véhicule et balise, à la balise d'entrée de vérifier l'affectation du numéro d'entrée et de valider 1 'incrémentation des moyens de mémorisation des balises. Le véhicule reçoit donc des informations sur le virage, ainsi que des informations sur la circulation dans celui-ci, ces différentes informations étant affichées de manière classique, par exemple sur un écran d'aide à la navigation. Ce véhicule émet sa nouvelle identification, c'est à dire son numéro d'entrée, Jusqu'à la balise de sortie Lors de son passage devant celle-ci, elle recon- naît le véhicule qui va sortir, émet vers le véhicule, un signal de réinitialisation pour remettre le numéro du véhicule à l'état initial, c'est à dire à O et transmet vers les balises d'entrée, par l'intermédiaire des moyens d'émission et de réception à radiofréquence, l'identifica- tion du véhicule qui vient de passer, c'est à dire de sortir du virage, ce qui permet à celles-ci de décompter ce véhicule, pour autant que ce numéro d'identification corresponde bien à un numéro qui a été mémorisé en entrée. On conçoit donc que les moyens de mémorisation intégrés dans les balises d'entrée sont en fait en outre des moyens de comptage et de décomptage c'est à dire de calcul du nombre de véhicules présents dans la zone. Bien que dans l'exemple de réalisation, on ait décrit l'implantation de ce système dans un virage, il va de soi bien entendu qu'il peut être appliqué avec très peu de modifications à un croisement ou à tout autre configu- ration de circulation, dans laquelle la visibilité est réduite et peut provoquer des accidents. Par ailleurs, le fait que la gestion de la circulation soit réalisée directement par les balises d'entrée émettant les informations de circulation en direction des véhicules, évite le transfert des informa- tions entre unités de traitement ce qui réduit d'autant le temps de réponse du système. REVENDICATIONS 1 Système de gestion de la circulation de véhicules automobiles dans une zone déterminée à visibi- lité réduite, du type comportant, implantés dans cette zone, une infrastructure routière ( 4,5,6,7) comprenant des moyens d'échange d'informations avec les véhicules ( 1,2,3) circulant dans cette zone, pour leur transmettre des informations relatives à des caractéristiques locales de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens ( 4 c) de détermination du nombre de véhicules présents dans la zone, à partir des échanges d'informa- tions entre véhicules et infrastructure, reliés aux moyens d'échange d'informations pour émettre en direction des véhicules entrant dans la zone, des informations relatives à la circulation dans celle-ci. 2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détermination comportent pour chaque voie d'accès à la zone (A,B), des moyens ( 4 b) de détection de l'entrée d'un véhicule dans la zone, disposés dans une balise ( 4,6) d'entrée de zone, des moyens ( 5 d) de détection de la sortie du véhicule de cette zone, disposés dans une balise ( 5,7) de sortie de zone, des moyens ( 4 d,5 b) d'échange d'informations entre balises d'entrée et de sortie de zone et des moyens ( 4 c) de calcul du nombre de véhicules présents dans la zone, à partir des informa- tions d'entrée et de sortie de véhicules, délivrées par les moyens de détection. 3 Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens ( 4 c) de calcul sont disposés dans la ou chaque balise d'entrée de zone ( 4,6). 4 Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que la ou chaque balise d'entrée de zone ( 4,6) comprend des moyens de réception ( 4 a) d'un numéro d'iden- tification initial émis en permanence par des moyens d'émission ( 3 a) du véhicule ( 3) entrant dans la zone, pour émettre en réponse à la réception de ce signal, en direc- tion des moyens de calcul ( 4 c) de cette balise et de la ou de chaque autre balise d'entrée, un signal d'incrémen- tation de numéro d'entrée de véhicule dans la zone et en direction de moyens de réception d'informations ( 3 b) du véhicule, le numéro d'entrée délivré par les moyens de calcul ( 4 c) et destiné à remplacer le numéro d'identi- fication initial émis par ce véhicule, et les informations relatives aux caractéristiques locales et au nombre de véhicules présents dans la zone. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la ou chaque balise de sortie de zone ( 5,7) comprend des moyens ( 5 e) de réception du numéro d'entrée émis par les moyens d'émission ( 3 a) du véhicule sortant de la zone, pour émettre, en réponse à la réception de ce numéro, en direction des moyens de réception ( 3 b) du véhicule sortant de la zone, un signal de remise à l'état initial du numéro d'identification du véhicule et en direction des moyens de calcul ( 4 c) de la balise d'entrée correspondante et de la ou de chaque autre balise d'en- trée, un signal de mise à jour indiquant la sortie de ce véhicule de la zone. 6 Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens ( 3 a,3 b) d'émission et de réception d'informations du véhicule et les moyens ( 4 a,4 b) d'émis- sion et de réception correspondants des balises, sont des émetteurs-récepteurs à rayonnement infrarouge. 7 Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens ( 3 a,3 b) d'émission et de réception d'informations du véhicule et les moyens ( 4 a,4 b) d'émis- sion et de réception correspondants des balises, sont des émetteurs-récepteurs à hyperfréquence. 8 Système selon la revendication 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens ( 4 d,5 d) d'émission et de réception d'informations entre chaque balise ( 4,5) sont des émetteurs-récepteurs à radiofréquence. 9 Système selon la revendication 5,6,7 ou 8, caractérisé en ce que les balises d'entrée de zone ( 4,6) comportent des moyens de détermination de l'arrêt d'un véhicule dans la zone si elles ne reçoivent pas le signal indiquant la sortie du véhicule de la zone, avant la fin d'une période de temps prédéterminée.