Brevet FR2745915A1 — publié le 19970912

DISPOSITIF DETECTEUR DE BROUILLARD L'invention est relative à un dispositif détecteur de brouillard. On sait que le brouillard constitue un danger pour la circulation routière, en particulier pour la circulation sur autoroute où des automobilistes circulant à vitesse relativement élevée freinent brutalement lorsqu'ils sont surpris par une nappe de brouillard ce qui entraîne, parfois, des séries de carambolages aux conséquences plus ou moins graves. Il est donc important de pouvoir surveiller systématiquement les zones sensibles afin de donner une alerte le plus rapidement possible pour prévenir les accidents. Cette surveillance est difficile à exercer sur des distances de plusieurs centaines de kilomètres d'autoroute, les nappes de brouillard pouvant se produire à divers endroits et se déplacer. Il est donc souhaitable de multiplier les points d'observation le long d'un parcours ou dans une région déterminée. Si la surveillance de ces nombreux points est assurée, par exemple, à l'aide d'images vidéo fournies par caméras à un poste centralisé de contrôle où se trouvent un ou plusieurs opérateurs, ceux-ci seront mobilisés en permanence avec le risque d'une baisse d'attention, due à la fatigue, pouvant conduire à ne pas remarquer immédiatement l'apparition de brouillard dans une zone. Ce risque est d'autant plus grand que le nombre de points d'observation pour un même opérateur est élevé. L'invention a pour but, surtout, de fournir un dispositif détecteur de brouillard qui permette de fournir rapidement une alerte en cas d'apparition de brouillard en l'un des points d'observation et qui permette de lever le doute sur l'alerte déclenchée. L'invention a également pour but de fournir un dispositif détecteur de brouillard qui permette de transmettre aisément, à distance, les informations recueillies, tout en restant d' un prix de revient et d'un prix d'installation acceptables. Selon l'invention, le dispositif détecteur de brouillard est caractérisé par le fait qu'il comprend en combinaison - une source de lumière artificielle - une caméra vidéo séparée de la source de lumière par un espace où peut se former du brouillard, la caméra étant orientée vers la source de lumière pour en fournir une image des moyens de traitement et d'analyse électronique de l'image de la source fournie par la caméra vidéo, ces moyens étant propres à détecter une variation dintensite lumineuse et de surface de l'image de la source, à déclencher une alerte à partir d'un seuil de variation et à commander la transmission à distance de l'image de l'espace fournie par la camera; - et des moyens de réception et d'affichage sur un écran vidéo de l'image ainsi transmise pour permettre à un observateur situé à distance de vérifier le bien-fondé de 1 'alerte. Le déclenchement de l'alerte peut, en outre, être annoncé dans le poste de contrôle, situé à distance, par un signal sonore. De préférence la source de lumière est une source de lumière infra-rouge ; elle peut-être modulée par impulsions de tout type. Avantageusement, les moyens de traitement et d'analyse de l'image sont agencés pour commander l'extinction de la source de lumière lors de la transmission à distance de l'image de l'espace fournie par la caméra. D'une manière générale, la source de lumière émet de préférence en dehors du spectre visible. Les moyens de traitement et d'analyse de l'image sont propres à effectuer une numérisation de cette image pour son traitement et son analyse et pour la transmission, avec compression de données. Un exemple de moyen de traitement et d'analyse électronique de l'image pouvant convenir pour cette application correspond à l'appareil VIEWCON fabriqué et commercialisé par la société COM 1 - Parc Technologique de Marticot 33612 CESTAS FRANCE, avec un logiciel adapté à l'analyse souhaitée de l'image. La transmission de l'image peut s'effectuer par lignes conductrices, en particulier par le reseau public commute, ou par ondes radio, ou par autre moyen. Le dispositif de réception de l'image est équipé de moyens convertisseurs numériques/analogiques, assurant en outre une décompression des données; ces moyens sont formes, en particulier, par un appareil VIEWCOM. L'écran vidéo peut être constitué par un moniteur de micro-ordinateur ou par un téléviseur. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation particulier décrit avec références au dessin ci-annexé, mais qui n'est nullement limitatif. La Figure 1, de ce dessin, est une vue schématique d'un dispositif détecteur de brouillard selon l'invention. Les Figures 2 et 3, enfin, sont des schémas illustrant l'image de la source de lumière fournie par la camera vidéo. En se reportant à la Figure 1 du dessin, on peut voir un dispositif détecteur de brouillard D qui comprend une source de lumière artificielle 1 et une caméra vidéo 2 séparée de la source par un espace E où peut se former du brouillard. La caméra 2 est orientée vers la source 1 pour en fournir une image. De préférence, la source de lumière 1 est choisie pour émettre dans une plage de longueurs d'ondes située hors du visible. La source 1, par exemple, est une source de rayonnement infra-rouge bien entendu, la caméra vidéo 2 est choisie pour être sensible à un tel rayonnement, non visible par l'oeil humain. L'alimentation en énergie de la source 1 est assurée par un bloc d'alimentation 3. La distance entre la caméra 2 et la source 1 peut varier dans de larges proportions, notamment en fonction des zones où un tel dispositif détecteur est implanté. Il suffit que la caméra 2 donne de la source 1 une image permettant un fonctionnement correct du dispositif détecteur. Le dispositif D comprend des moyens 4 de traitement et d'analyse électronique de l'image fournie par la caméra vidéo 2. Les moyens 4 assurent une numérisation des images fournies par la caméra, et analysent les données de manière à détecter une variation d'intensité lumineuse et de surface de l'image de la source. La Figure 2 illustre, schématiquement, l'image de la source 1 donnée par la caméra 2 en l'absence de brouillard. La tache 5 a un aspect et une luminosité dont les caractéristiques sont en corrélation avec les conditions de visibilité dans l'espace E. En cas de brouillard, la tache 5a obtenue, illustrée sur la Figure 3, présente des caractéristiques de dimension et de luminosité différentes ( par exemple un halo autour de la tache) que les moyens 4 sont propres à détecter. Un exemple de tels moyens 4 de traitement et d'analyse électronique de l'image pouvant être utilisés dans le détecteur D est fourni par l'appareil VIEWCOM construit et commercialisé par la Société Française COM 1, Parc Technologique de Marticot, 33612 CESTAS Cedex FRANCE ; cet appareil VIEWCOM, pour son utilisation dans le dispositif détecteur de brouillard D de l'invention, est muni d'un logiciel adapté au traitement et à l'analyse souhaités de l'image de la source 1. Les moyens de traitement 4 sont propres à déclencher une alerte à partir d'un seuil de variation de l'image 5 permettant de présumer l'existence de brouillard dans l'espace E. Lors du déclenchement de l'alerte, les moyens 4 assurent une transmission à distance de l'image de l'espace fournie par la caméra 2. Sur le schéma de la Figure 1, une liaison par câble 6, notamment par le réseau téléphonique commuté, est représentée entre les moyens 4 et des moyens de réception et d'affichage R situés à distance. Ceci n'est qu'un exemple car la transmission de l'image, à partir des moyens de traitement 4, peut s'effectuer d'autre manière, par exemple par ondes radioélectriques à l'aide d'un émetteur radio associé aux moyens 4 et d'un récepteur radio associé aux moyens R. L'appareil VIEWCOM, mentionné précédemment, assure une compression de données facilitant une telle transmission. Au niveau des moyens de réception R, des moyens 7 de traitement des informations, complémentaires des moyens 4, sont prévus en particulier pour effectuer une conversion numérique/analogique et une décompression des données. Là encore, l'appareil VIEWCOM évoqué précédemment est bien adapté car équipé de moyens permettant un tel traitement. Les moyens de réception et d'affichage comprennent un écran vidéo 8 pour restituer l'image transmise par les moyens 4 ; cet écran vidéo peut être celui d'un moniteur de micro-ordinateur ou simplement celui d'un téléviseur. Les moyens de traitement 4 sont en outre reliés par un câble 9 dans l'exemple représenté ( mais cette liaison pourrait également être assurée par ondes radio) au bloc d'alimentation 3 de la source 1. Les moyens de traitement 4 sont agencés pour commander l'extinction de la source 1 lorsque l'image fournie par la camera 2 est transmise aux moyens de réception R, de manière que l'image apparaissant sur l'écran vidéo 8 soit uniquement celle de l'espace E et ne comporte pas de parasites dus à l'émission de la source 1. Avantageusement, les moyens 4 sont prévus pour déclencher un signal, en particulier un signal sonore, au niveau des moyens de réception R, en cas d'alerte avec transmission de l'image fournie par la caméra 2. En outre, la source de lumière est avantageusement pilotée par le système de prise de vues formé par l'ensemble de la caméra 2 et des moyens de traitement 4. Par exemple, dans le cas d'une source 1 modulée par impulsions qui émet des éclats lumineux à une certaine fréquence, on fait piloter la puissance, et/ou la durée et/ou la fréquence des éclats de la source 1 par le système de prise de vues 2,4 selon divers paramètres pris en compte par la caméra 2 pour établir l'image, notamment la luminosité ambiante ( jour, nuit, etc...). Le fonctionnement du dispositif détecteur D résulte des explications qui précèdent. Le détecteur D surveille en permanence l'espace E. Aussi longtemps que l'image 5 de la source 1 fournie par la caméra 2, et analysée par les moyens de traitement 4, est estimée normale par ces moyens 4, le dispositif D reste en veille et aucune image n'est transmise pour être affichée sur l'écran vidéo 8. Par contre, dès que l'image 5a de la source 1 présente des caracteristiques correspondant à une présence estimée de brouillard dans l'espace E, les moyens 4 commandent l'extinction de la source 1 et la transmission, aux moyens de réception R, des images fournies par la caméra 2 de l'espace E. Simultanément, un signal, par exemple sonore, est déclenché au niveau du poste de réception R pour attirer l'attention de l'opérateur. Ce dernier peut immédiatement vérifier sur l'écran vidéo 8 si l'alerte donnée par les moyens détecteurs D correspond à une présence effective de brouillard dans l'espace E. Cette visualisation sur l'écran 8 permet d'effectuer un levé de doute sur l'alarme déclenchée par les moyens D ce qui réduit, ou même supprime, les fausses alarmes. Le dispositif D de l'invention permet donc de libérer l'opérateur d'une veille permanente puisque l'intervention de cet opérateur n'est demandée que lorsqu'une alerte est déclenchée par le dispositif D, c'est-à-dire lorsqu'il y a une forte presomption de brouillard. L'operateur , ainsi libéré d'une surveillance de tous les instants en un point donné, se trouve disponible pour une surveillance, déclenchée par l'alerte, d'un nombre plus élevé de points, chaque point étant équipe d'un dispositif D selon l'invention. En cas de nappes de brouillard d'étendues importantes, plusieurs dispositifs D répartis dans une même région déclencheront quasi simultanément une alerte; cette multiplicité de déclenchements constituera un indice en faveur de l'exactitude de l'analyse, sur le terrain, par les dispositifs D. REVENDICATIONS 1. Dispositif détecteur de brouillard caractérisé par le fait qu'il comprend en combinaison - une source (1) de lumière artificielle - une caméra vidéo (2) séparée de la source de lumière par un espace (E) où peut se former du brouillard, la caméra étant orientée vers la source de lumière pour en fournir une image - des moyens (4) de traitement et d'analyse électronique de l'image fournie par la caméra vidéo, ces moyens étant propres à détecter une variation d'intensité lumineuse et de surface de l'image (5) de la source, à déclencher une alerte à partir d'un seuil de variation et à commander la transmission à distance de l'image de l'espace fournie par la camera; - et des moyens (R) de réception et d'affichage sur un écran vidéo (8) de l'image ainsi transmise pour permettre à un observateur situé à distance de vérifier le bienfondé de l'alerte. 2. Dispositif détecteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le déclenchement de l'alerte est, en outre, annoncé dans un poste de contrôle, situé à distance, par un signal sonore. 3. Dispositif détecteur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé par le fait que la source de lumière (1) est une source de lumière infra-rouge. 4. Dispositif détecteur selon 1' une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que la source de lumière (1) est modulée par impulsions. 5. Dispositif détecteur selon 1' une des revendications précédentes caractérisé par le fait que les moyens (4) de traitement et d'analyse de l'image sont agencés pour commander l'extinction de la source de lumière (1) lors de la transmission à distance de l'image fournie par la caméra (2). 6. Dispositif détecteur selon 1' une des revendications précédentes caractérisé par le fait que les moyens (4) de traitement et d'analyse de l'image sont propres a effectuer une numérisation de cette image pour son traitement et son analyse et pour la transmission, avec compression de données. 7. Dispositif détecteur selon la revendication 6 caractérisé par le fait que les moyens (4) de traitement et d'analyse électronique de l'image comprennent un appareil VIEWCOM, avec un logiciel adapté à l'analyse souhaitée de l'image. 8. Dispositif détecteur selon la revendication 7 caractérisé par le fait que la transmission de l'image s'effectue par lignes conductrices, en particulier par le réseau public commuté, ou par ondes radio. 9. Dispositif détecteur selon la revendication 7 ou 8 caractérisé par le fait que le dispositif de réception (R) de l'image est équipé de moyens convertisseurs numériques/analogiques, assurant en outre une décompression des données, ces moyens étant formés en particulier par un appareil VIEWCON. 10. Dispositif détecteur selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que la source de lumière (1) est pilotée par le système de prise de vues (2,4).