Brevet FR2686104A1 — publié le 19930716

DISPOSITIF LUMINEUX DE SECURITE ET DE SIGNALISATION POUR VOIES DE CIRCULATION La présente invention concerne un dispositif lumineux de sécurité et de signalisation à installer en travers d'une voie de circulation de façon définitive ou provisoire et susceptible de remplir plusieurs fonctions de façon économique et fiable. L'accroissement du trafic routier et les dangers multiples liés aux excès de vitesse ont justifié la conception de nombreux dispositifs de sécurité et de signalisation. Ainsi on connait déjà un certain nombre de dispositifs de signalisation ou de sécurité visant notamment à faire ralentir les véhicules aux abords de centres dangereux tels que carrefours, entrées de ville, écoles, virages dangereux... Parmi ces dispositifs on peut citer les feux clignotants orange, les panneaux clignotants ou non indiquant un virage dangereux ou une limitation de vitesse et les dispositifs dits "ralentisseurs" ou "gendarmes couchés" placés en travers de la chaussée afin de provoquer un obstacle ou une série d'obstacles susceptibles de faire ralentir les conducteurs.Ces dispositifs ralentisseurs sont réalisés de multiples manières allant de la bande striée ou non, collée à intervalles réguliers ou à intervalles progressifs, à la réalisation d'un revêtement bitumineux très rugueux formant une bande prohéminente ou à la réalisation de véritables surélévations de la route de forme circulaire ou trapézoïdale réalisées en général selon les recommandations du guide technique édité par le Centre d'Etudes des transports urbains et dont les flancs sont souvent signalés de multiples façons et en particulier par des bandes de peinture de différentes couleurs allant du noir et blanc au rouge et blanc ou à d'autres associations de couleurs. On connait aussi des dispositifs phosphorescents allant de bandes de peinture à des plots encastrés à intervalles réguliers dans la chaussée.Ces dispositifs sont plus souvent utilisés pour illustrer une notion de bordure de chaussée avec une recherche de visibilité correcte la nuit. II existe aussi dans l'art antérieur des dispositifs de marquage de chaussée comprenant un éclairage intérieur incorporant dans la partie fixée sur la chaussée des sources de lumières actives constituées par des diodes électroluminescentes clignotantes ou tout autre moyen et commandées par un câblage électrique ou rendues autonomes par incorporation d'une batterie. En fait, ces dispositifs présentent tous des inconvénients qui expliquent d'ailleurs l'extrême diversité de recherches et de réalisations dans ces domaines de sécurité et de signalisation. Le feu orange clignotant et la signalisation à l'aide d'un panneau clignotant indiquant une limitation de vitesse présentent l'inconvénient de ne pas offrir d'obstacles physiques pouvant provoquer à coup sûr le ralentissement recherché. Bien qu'efficaces ces dispositifs présentent donc le risque d'une certaine banalisation par absence d'effets directs et cette banalisation peut être préjudiciable au but recherché. Par contre ces dispositifs offrent l'avantage d'une bonne approche de normalisation, de réglementation et de visualisation avec une compréhension universelle puisque la notion de clignotant orange est, à divers titres, tels que feux clignotants pour les carrefours, feux de changement de direction pour les véhicules, feux de signalisation d'un danger pour un chantier, le moyen utilisé dans la plupart des pays du monde. Les obstacles physiques dits "ralentisseurs" ou "gendarmes couchés" tels qu'ils sont réalisés offrent de nombreux inconvénients au point parfois de provoquer paradoxalement des nuisances telles que accidents ou incidents mécaniques qui vont à l'encontre du but recherché. Les principaux inconvénients tiennent à la mauvaise signalisation de ces dispositifs non normalisés et qui se présentent sous des aspects extrêmement variés. Cette mauvaise signalisation et ces conceptions très différentes peuvent donc surprendre le conducteur, au lieu de l'avertir réellement d'un danger, au point d'engendrer des incidents mécaniques assez conséquents ou des accidents de circulation par freinage brutal par exemple. Cette mauvaise signalisation pourtant renforcée par un panneau indicateur s'aggrave encore de nuit car si certains dispositifs peuvent être pourvus de systèmes réfléchissants ou phosphorescents d'autres en sont totalement démunis.Enfin ces dispositifs par leur diversité de forme sont mal intégrés au réseau routier et cette génération éventuelle de nuisances est mal perçue psychologiquement des conducteurs et de ce fait ils ne remplissent que partiellement leur mission de sécurité. De plus ces dispositifs sont entièrement passifs ce qui oblige, en cas de souhait ou de volonté d'améliorer la signalisation ou de fournir des informations, à complèter le système à l'aide d'autres dispositifs actifs indépendants tels que panneaux lumineux. Dans le cas des dispositifs incorporants des dispositifs lumineux actifs tels que des diodes électroluminescentes les inconvénients principaux résident dans la complexité de ces dispositifs, leur fiabilité faible liée au risque de non-fonctionnement des diodes électroluminescentes, leur difficulté de maintenance, leur encombrement important, leur coût élevé, ce qui explique l'usage de tels dispositifs pour des panneaux de signalisation ou des barrières de signalisation routière, mais la difficulté d'une application en tant que marquage de chaussée pour ralentisseurs sauf dans le cas d'ouvrages complexes tels que marquage de piste d'aéroport... La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients que présentent les dispositifs connus de signalisation et de sécurité, tout en offrant une formule économique compacte et fiable, facilement adaptable aux différentes configurations de chaussée, de façon provisoire ou permanente et susceptible de remplir des fonctions allant de l'avertissement lumineux, à l'obstacle assurant un ralentissement. Le dispositif de base, objet de l'invention, a pour caractéristiques essentielles de pouvoir -s'adapter sur une chaussée comme une simple bande collée ou fixée par tout autre moyen sans dispositif actif intervenant sur la chaussée tout en offrant un certain nombre de fonctions allant de l'obstacle destiné à assurer le ralentissement des véhicules à une signalisation lumineuse de type orange clignotant ou toute autre information lumineuse de type clignotant ou non destinée à avertir le conducteur à la fois de la présence du point de circulation dangereux et de l'obstacle constitué par la bande placée sur la chaussée. Le dispositif objet de l'invention constitué de guides optiques est entièrement passif dans la partie soumise aux roulements des véhicules et est de ce fait extrêmement fiable et durable, il est simplement connecté par un câble optique à une boite active dans laquelle se trouve à la fois la source lumineuse et son moyen de séquence. Le dispositif, objet de l'invention, est donc susceptible de remplir de multiples fonctions allant de l'obstacle ralentisseur à l'avertissement ou la signalisation de ralentissement pour traversée de piétons ou non. II est donc conçu pour améliorer de façon très économique, fiable et durable la sécurité et la signalisation des véhicules et des piétons sur le réseau routier, sur les pistes cyclables dans les aires de circulation dangereuse telles que usines, ateliers.... Le dispositif, objet de la présente invention sera mieux compris à la lecture de la description qui suit, d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en référence avec dessins annexés sur lesquels: - La figure 1 est une vue schématique en perspective éclatée du dispositif de base selon l'invention constitué d'une plaque composite lumineuse moulée et reliée à une boite d'émission de lumière par un câble optique. - La figure 2 est une vue schématique en perspective du dispositif de base selon l'invention constitué d'une plaque composite lumineuse épaisse moulée produisant un message de signalisation et reliée à une boite d'émission par un câble optique. - La figure 3 est une vue schématique en perspective éclatée d'une plaque composite formée d'une embase et d'une plaque supérieure. - La figure 4 est une vue schématique du bord longitudinal d'une plaque composite lumineuse formée d'une embase et d'une plaque supérieure. - La figure 5 est une vue schématique du bord longitudinal d'une plaque composite lumineuse formée d'une embase comprenant des canaux destinés à faciliter le câblage des fibres optiques et d'une plaque supérieure. - La figure 6 est une vue schématique en perspective éclatée d'une plaque composite lumineuse épaisse formée d'une embase disposant de canaux formant des colonnes de câblage permettant de réaliser par la disposition des fibres un message de signalisation et d'une plaque supérieure. Sur la figure 1 on a représenté schématiquement une vue en perspective éclatée d'une version du dispositif de sécurité et de signalisation lumineuse de base, objet de l'invention, constitué d'une plaque composite et de son raccordement à un système d'émission de lumière. Le dispositif de sécurité et de signalisation destiné à être placé sur une aire de circulation, par exemple en travers d'une chaussée, est constitué d'une plaque composite 1 formée de faisceaux de fibres optiques 2 noyées dans une résine moulée 3 qui tout en gardant une certaine souplesse à la plaque composite 1 lui procure une excellente résistance aux effets d'un trafic répété et au vieillissement que peuvent procurer des rayonnements ultra-violets par exemple. Selon l'usage recherché cette résistance peut être améliorée par incorporation au moulage d'éléments de renforcement tels que tissus de verre ou charges appropriées telles que micro-billes de verre par exemple. Noyées dans la résine moulée 3, les fibres optiques 2 réalisées par exemple en matière plastique telle que PMMA ou polystyrène sont destinées à produire en leurs extrémités 4 des tâches lumineuses particulièrement intéressantes pour leur visibilité, de jour comme de nuit, liée à la densité lumineuse que peuvent procurer de telles fibres optiques à gros diamètre de coeur, par exemple de l'ordre de 900 um et à forte ouverture numérique par exemple de l'ordre de 0,5, ce qui permet à l'aide d'un dispositif d'injection de lumière unique extrêmement simple d'injecter une puissance lumineuse suffisante dans chaque fibre optique 2 afin de fournir en extrémité de fibre 4 une tache bien visible mais non éblouissante pour le conducteur de véhicule qu'il s'agit en l'occurence d'avertir de la présence d'un obstacle ou d'une zone de circulation dangereuse qui nécessite impérativement un ralentissement. Les fibres optiques 2 sont disposées au gré de l'intensité et du message désirés pour aboutir sur une ou plusieurs bordures 5 de la plaque composite 1 à des intervalles réguliers ou non. Elles sont très simplement, après moulage, arasées dans le plan de la bordure 5 de la plaque composite 1, l'ensemble fibres et résines moulées formant ainsi un matériau composite compact, résistant et fiable.Les fibres optiques 2 sont lors du câblage regroupées par faisceaux pour former sur une partie latérale 6 de la plaque 1 un faisceau plat dense 7 qui est transformé en câble de préférence cylindrique revêtu d'une gaine protectrice 8 à l'intérieur d'un coffret de transition 9 qui assure la protection du câble 7 et garantit une bonne transition mécanique entre le câble 8, le faisceau plat dense 7 et donc la plaque composite 1. Le câble optique 8 est muni d'un demi-connecteur 10 cylindrique pour être raccordé par un demi-connecteur 11 à un câble optique 12 sortant d'une boite d'émission de lumière 13. La boite -d'émission de lumière 13 peut ainsi être placée soit à proximité immédiate de la plaque composite lumineuse 1 soit à une distance de quelques mètres, voire de quelques dizaines de mètres tout en restant compatible avec une transmission de lumière suffisante vers les extrémités 4 des fibres optiques 2.Dans la version simple d'une plaque composite lumineuse destinée à procurer la fonction d'avertisseur-ralentisseur, la boite 13 est une boite d'émission de lumière dont la fonction est d'injecter une puissance lumineuse appropriée dans le câble 12 donc après connexion dans le câble optique 8 et donc dans chaque fibre 2, de façon continue ou de préférence de façon intermittente selon une séquence connue analogue aux feux oranges clignotants.La bonne transmission des fibres optiques, de plus non fragiles dans le cas d'une telle application pour les fibres optiques plastiques, sur de courtes distances, transmission qui se situe aux environs de 300 à 1000 dB/km pour des fibres très économiques, permet de garantir grâce à leur diamètre de coeur important et à leur forte ouverture numérique, par une injection très simple, par exemple à partir d'une lampe halogène focalisée peu puissante, par exemple de 250W-24V. Une bonne luminosité des extrémités 4 des fibres 2 donnant ainsi un signal lumineux qui peut être aperçu par un automobiliste notamment à partir des heures dangereuses comme la tombée de la nuit et à fortiori pendant la nuit à une distance d'au moins 100 m, sans éblouissement lors de l'approche.Grâce à l'injection intermittente d'une lumière orange dans le faisceau de fibre, I'effet de clignotant orange induit un ralentissement anticipé pour le conducteur universellement habitué à comprendre le message de feux clignotants orange comme un avertissement d'un obstacle ou d'un danger quelconque. On voit ainsi que l'on réalise un dispositif lumineux compact, économique, fiable et très résistant dont les dimensions peuvent varier tant en largeur, longueur, qu'épaisseur selon l'application envisagée et dont l'épaisseur, en particulier, peut être extrêmement faible de l'ordre de 3 mm pour une application de signalisation sans volonté de réaliser en même temps un obstacle ralentisseur.Cette épaisseur minimum garantit aussi à la plaque composite 1 une certaine souplesse et permet son application dans de multiples situations définitives ou provisoires telles que présignalisation d'un passage piéton dangereux, incorporation sur, dans ou devant un dispositif ralentisseur de type "gendarme couché" afin d'améliorer sa signalisation, incorporation dans un ouvrage de forte épaisseur constituant un gendarme couché, signalisation d'aires de circulation dans des ateliers, à l'intérieur d'édifices publics.... Sur la figure 2 on a représenté schématiquement une vue en perspective d'une version de dispositif de sécurité et de signalisation selon l'invention montrant que l'on peut obtenir en combinant une épaisseur plus importante à la plaque composite 1 et une répartition des extrémités 4 des fibres optiques l'inscription lumineuse d'un message tel que école, danger, travaux, 30 km/h....Dans la mesure où le dispositif, objet de l'invention, à lui seul ou en complément d'un obstacle plus important est utilisé comme ralentisseur les bordures 5 de la plaque composite 1 sont, conformément aux recommandations du guide technique édité par le Centre d'études des transports urbains, biseautées avec une pente inférieure à 20 % ce qui procure pour une épaisseur de 5 centimètres par exemple de la plaque composite 1 une largeur de face inclinée supérieure à 25 cm et permet par la répartition des extrémités 4 des fibres optiques de réaliser des lettres lumineuses bien visibles pour le conducteur mais non éblouissantes. A titre d'exemple la figure 2 montre un dispositif de ce type indiquant la présence d'une école.Comme dans le cas d'une plaque mince le dispositif est compact, résistant et économique. II peut être fixé directement sur l'aire de circulation par collage ou par un moyen mécanique et il peut aussi être incorporé à un ouvrage plus conséquent tel que ralentisseurs fait en béton par exemple ou bordure de mini giratoir.... Dans un exemple de réalisation les fibres optiques sont noyées directement dans une résine moulée 3, et simplement arasées après moulage dans le plan incliné de la bordure 5 de la plaque composite 1 ce qui suppose que le moule dispose sur sa face correspondante des trous dans lesquels sont introduites les fibres optiques. A titre d'exemple la composition d'une lettre peut s'effectuer avec une moyenne de 12 fibres optiques environ ce qui conduit à des câbles de forte capacité pouvant atteindre, selon l'application envisagée plusieurs centaines de fibres optiques. D'autres exemples de réalisation de la plaque composite 1 mince ou épaisse sont donnés à titre d'exemple non limitatifs. Sur la figure 3 on a représenté schématiquement une vue en perspective éclatée d'une plaque composite 1 formée d'une embase 14 faite d'un matériau plastique souple mais suffisamment résistant comme il en existe par exemple pour des systèmes de bandes collées délimitant l'axe des chaussées, embase destinée à être collée sur la voie de circulation et d'une plaque supérieure 15 faite d'un matériau plastique ou métallique très résistant aux effets de roulement et aux différents phénomènes de vieillissement tels que rayonnement ultra-violet. Entre l'embase 14 et la plaque supérieure 15, les fibres optiques 2 sont prises en sandwich et noyées dans une résine 3, et leurs extrémités 4 sont simplement arasées dans le plan de la bordure de la plaque supérieure 15, bordure biseautée ou non.Selon l'application recherchée et comme le montre la figure 3 I'embase 1 peut être de dimensions supérieures à celles de la plaque 15 et ce pour faciliter la fixation sur la voie de circulation. Sur la figure 4 on a représenté une vue du bord longitudinal de la plaque composite 1 formée de l'embase 14, de la plaque supérieure 15, des extrémités des fibres, pour lesquelles on a représenté la partie centrale ou coeur de la fibre 16 qui guide la lumière et la gaine optique 1 7,les fibres étant noyées dans la résine 3. Sur la figure 5 on a représenté une vue du bord longitudinal de la plaque composite 1 formée -d'une embase 18 munie de canaux 19 facilitant le câblage, les fibres optiques dont on a représenté les extrémités 4 étant placées dans ces canaux et collées par une résine 20 et d'une plaque supérieure 21 simplement collée sur la plaque embase 18 pour former une plaque composite résistante et homogène. Sur la figure 6 on a représenté une vue en perspective éclatée d'une plaque composite plus épaisse formée d'une embase 22 et d'une plaque supérieure 23 collée sur cette embase. La formation des lettres apparaissant sur la bordure 24 inclinée d'une pente inférieure à 20 % de la plaque embase 22 étant effectuée par un câblage dans une série de rainures 25 disposées à intervalles réguliers et débouchant sur un canal 28 où les faisceaux de fibres sont regroupés pour former un câble 27 destiné à raccorder la plaque composite 1 à la boite d'émission. Comme le montre la figure 6 qui à titre d'exemple représente le mot école, les extrémités 4 des fibres optiques 2 sont disposées au gré des colonnes de câblage représentées par les rainures 25 pour former des lettres parfaitement visibles du conducteur. Après câblage les fibres noyées dans une résine 267 sont simplement arasées dans le plan de la bordure inclinée 24 constituant ainsi une surface homogène qui même en cas d'usure dûe aux roulements de véhicules conserve sa fonction lumineuse. A la description de ces exemples de réalisation qui ne limitent pas le champ de variantes possibles, on voit donc apparaître un nouveau dispositif de signalisation et de sécurité lumineux, facile à adapter en fonction du message de signalisation recherché, message pouvant aller d'une simple ligne clignotante orange formée de taches lumineuses disposées à intervalles réguliers ou non, à l'inscription intermittente d'un mot ou d'un signal adapté à la zone de danger considérée comme école, travaux, ralentir...., facile à installer sur une voie de circulation telle que chaussée, aires de circulation d'ateliers, pistes cyclables, aires de circulation dans des lieux publics...Le dispositif objet de l'invention permet d'obtenir un signal intermittent ou non parfaitement visible pour un conducteur ou un piéton sans pour autant risquer de le gêner et susceptible de l'alerter de la présence d'un danger et donc de générer grâce à l'emploi d'un signal, par exemple de type clignotant orange séquencé comme les feux de circulation, signal universellement reconnu, un réflexe de ralentissement anticipé. Le dispositif objet de l'invention peut être réalisé de façon extrêmement économique et le dispositif est résistant, compact et entièrement passif puisque constitué de guides optiques noyés dans une résine ou pris en sandwich entre deux plaques et noyés dans une résine ce qui lui garantit une durée de vie très importante sans réinterventions coûteuses et délicates sur la voie de circulation.Le dispositif de sécurité et de signalisation objet de l'invention présente donc l'avantage par cette plaque composite lumineuse de pouvoir être commandé à distance par une simple boite d'émission de lumière, boite pouvant d'ailleurs commander plusieurs plaques composites installées dans un même secteur avec une séquence pour l'intermittence comme il en existe pour des panneaux de signalisation clignotants et donc peut être installé sans difficulté en de multiples endroits où la vigilance du conducteur, du piéton ou du cycliste est souhaitée, la boite d'émission pouvant être ainsi placée dans un endroit plus protégé et accessible aisément pour un entretien ou une maintenance. La simplicité, la fiabilité et la luminosité du dispositif adaptée à une application sur une voie de circulation en font un outil nouveau pour la sécurité et la signalisation soit en application seule sous forme de plaque mince ou de plaque épaisse formant un obstacle de ralentissement, soit en complément de dispositif ralentisseurs existant, en avertissement de traversées piétonne, en avertissement de carrefours dangereux, soit en incorporation dans des ouvrages plus importants de systèmes de ralentissements existants ou à réaliser. REVENDICATIONS 1. - Dispositif lumineux de sécurité et de signalisation pour voies de circulation caractérisé en ce qu'il comporte une plaque composite en matière plastique renforcée ou non résistante aux effets de roulement et de vieillissement qui peut être fixée temporairement ou définitivement en travers d'une voie de circulation, contenant des faisceaux fibres optiques plastiques dont les extrémités réparties à intervalles réguliers ou non affleurent sur une ou plusieurs bordures de la plaque, les fibres optiques étant regroupées, sur une bordure latérale de la plaque et à l'intérieur d'une boite de protection, en un câble optique qui relie la plaque composite à une boite d'émission de lumière placée à proximité immédiate de la plaque composite ou à une distance allant de quelques mètres à quelques dizaines de mètres et qui, de façon continue ou de façon intermittente selon une séquence analogue à celle des fleux clignotants orange, procure aux extrémités des fibres optiques une série de taches lumineuses suffisamment visibles mais non éblouissantes. 2. - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la plaque composite lumineuse est formée de faisceaux de fibres optiques directement noyés dans une résine moulée, les fibres étant simplement arasées en bordure de plaque après démoulage. 3. - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la résine de moulage est renforcée par des fibres de verres ou des charges telles que micro-billes de verres. 4. - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la plaque composite lumineuse est formée d'une semelle inférieure et d'une plaque supérieure en matière plastique ou en métal, résistante aux effets du trafic, et de faisceaux de fibres optiques pris en sandwich entre la semelle inférieure et la plaque supérieure et noyés dans une résine. 5. - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la plaque composite lumineuse est formée d'une semelle inférieure munie de canaux et d'une plaque supérieure en matière plastique ou en métal résistante aux effets du trafic et de faisceaux de fibres optiques placés dans les canaux de la semelle inférieure et noyés dans une résine. 6. - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la plaque composite lumineuse est obtenue par moulage direct autour des fibres optiques et a une épaisseur telle qu'elle forme un obstacle à la circulation. 7. - Dispositif selon les revendications 1 et 5 caractérisé en ce que la plaque composite à des bordures longitudinales biseautées selon une pente inférieure à 20 % et que les fibres optiques sont réparties dans le moule dont la face correspondante dispose de trous recevant les fibres pour former les lettres ou le signal d'un message lumineux, les fibres étant simplement arasées dans le plan de la bordure biseautée de la plaque composite après démoulage. 8. - Dispositif selon les revendications 1 et 4 caractérisé en ce qu'il comporte une semelle inférieure épaisse dont les bordures longitudinales sont biseautées selon une pente inférieure à 20 % et disposent de canaux formant des colonnes de câblage permettant selon la répartition des fibres noyées dans une résine de former les lettres ou le signal d'un message lumineux, les fibres étant simplement arasées dans le plan de la bordure biseautée.