Brevet FR2749597A1 — publié le 19971212

Dispositif dissuadeur de vitesse pour véhicules automobiles Un bon nombre de chaussées sont équipées de ce qui est communément appelé ralentisseur ou dos d'âne . Ces dispositifs - installés aux endroits sensibles -- sont prévus pour inciter les automobilistes à ralentir sous peine de subir - lors de leur franchissement - une forte accélération verticale. Cette accélération dépend directement de la géométrie du bossage et varie au carré de la vitesse du véhicule. La géométrie de ces ralentisseurs est habituellement réalisée par des couches d'enrobés disposées à cet effet. II existe également des ralentisseurs matérialisés par un bossage en caoutchouc ou autres matériaux de synthèse. Par la loi cinématique (en x2), il n'existe pas de seuil net entre un franchissement à vitesse autorisée et à vitesse excessive. Par exemple, si une vitesse de 72 kmlH provoque un gamma de 20 m / s2, une vitesse de 36 km/h induit un gamma non négligeable de 5 m / s2 Les automobilistes respectueux de la loi ne sont donc pas totalement épargnés. La nouvelle norme Européenne précise la géométrie des ralentisseurs afin que soient connues toutes les conséquences dynamiques en fonction de la vitesse (I'accélération et sa dérivée première). II n'en reste pas moins que cette variation (en x2), de type analogique aurait tout avantage à suivre une loi de type binaire (tout ou rien). La problématique reste posée : les élus locaux - qui souhaitent répondre favorablement aux riverains réclamant un ralentisseur -- se heurtent à l'opposition des responsables des transports en commun, qui refusent l'inconfort généré par ces ralentisseurs. L'idée de dissuader l'excès de vitesse par une sélection de type binaire n'est pas nouvelle. On peut citer notamment, le brevet US 4 362 424, décrivant un dispositif composé d'un boudin transversal rempli par un fluide dont l'échappement dans une chambre appropriée, détermine la valeur du choc transmis au véhicule. On connaît également par le brevet US 3 389 677, un dispositif composé d'un boudin transversal antérieur se gonflant par l'air chassé de boudins longitudinaux, lors du passage du véhicule. On connaît enfin le brevet Français 87 07663 dont l'idée originale consiste à installer un tapis souple utilisant l'aptitude hydrodynamique de l'eau dans son réseau de tuyaux internes. Le drainage dynamique généré par le roulement de l'automobile, génère ainsi un bossage furtif en sortie du tapis. La technique proposée - liée aux fuites hydrauliques en fonction du débit (donc de la vitesse) - suit une loi de variation en fonction du carré de la vitesse (avec cependant un effet de seuil à variation de type pseudo-binaire). L'inconvénient principal des ces dispositifs réside dans la fragilité des enveloppes souples, face aux diverses agressions de nature chimique et mécanique qu'ils doivent subir. Le second inconvénient est lié à la souplesse - par construction - de la chambre à choc, réduisant donc ainsi l'intensité du choc Censé être dissuasif. La présente invention consiste en un dispositif dont l'action est de type binaire. II diffère également de l'idée du tapis hydrodynamique par son fonctionnement de type essentiellement hydrostatique. La présente invention a pour but de fournir un dispositif dissuadeur de vitesse, robuste et peu déformable, supprimant, pour les véhicules respectant la vitesse autorisée, tous les désagréments consécutifs au franchissement d'un ralentisseur classique. Ce dissuadeur est entièrement autonome du point de vue de l'énergie. II ne requiert donc aucune source d'énergie autre que celle qu'il prélève aux véhicule;qui le franchissent. Dans sa version de base (figure 1), le dispositif comporte deux dispositifs déclencheurs 1 placés en amont de la plate-forme de dissuasion 2. Chaque déclencheur 1 est constitué d'un joint (figure 9) comportant une série de pastilles piézo-électriques (ou un film piézo-électrique tel que le PVDF), qui, soumisent à la pression exercée par le passage des véhicules, génèrent une impulsion électrique. La mesure de l'écart temps entre les deux impulsions sur les déclencheurs placés l'un derrière l'autre, est ainsi exploitée par une carte électronique destinée à commander le mouvement de la plate-forme 2. Cette dernière est normalement en position haute c'est-à-dire offrant, comme le montre la fig. 1, un passage plat aux usagers qui respectent la vitesse prescrite. Dans le cas contraire (avec une fréquence statistiquement faible), l'action combinée des déclencheurs 1 et d'une batterie d'accumulateurs, permet d'actionner (pour un temps) la rétraction des vérins 3, puis d'assurer leur remontée en position normale. La plate forme 2 comporte (fig. 3) deux volets rigides 4, 5, articulés aux extrémités 6 et en appui sur les bords du bossage 8. Le bossage 8 est fixé sur une série de vérins hydrauliques 3. La fig. 4 montre le détail d'une des articulations 6. Cette articulation est composée d'un support usiné 10 dans lequel repose le rond 9 soudé au volet 4 (ou 5). L'élément de châssis 12, soutient le profilé 11 (noyé dans le béton) sur lequel est positionné et fixé le support d'articulation 10. La fig. 3 montre que l'ensemble plateforme de dissuasion est encastrée dans la chaussée. Le châssis du dispositif dissuadeur collabore avec des plots en béton pour assurer la stabilité de l'ensemble. Les plots de bétons sont réalisés selon une géométrie telle qu'ils servent de butées extrêmesen renfort à la propre inertie des volets 4 et 5. Les vérins 3 sont reliés via l'électrovanne 18 (fig. 5), à un accumulateur hydraulique 16. L'ensemble dissuadeur ainsi décrit, ne conceme qu'une voie - ou un sens de circulation - de la chaussée. La plate-forme de dissuasion 2 est recowerte d'une bande souple, tendue et armée 7 dont le rôle est muftiple : a) : assurer l'étanchéité, b) : assurer la continuité mécanique de roulement, c) : amoindrir les émissions sonores, d) : supprimer les éventuels jeux aux appuis des volets, e) : ajuster le coefficient de frottement offert aux pneumatiques des véhicules et enfin réaliser une pièce d'usure pour préserver le dispositif qu'elle recouvre. Dans sa version de base, le dispositif relatif à cette demande de brevet, ne requiert:l) aucune source d'énergie autre que ceHe transmise par le passage des véhicules; 2) il comprend les déclencheurs 1 décrit précédemment. La figure 5 montre également que le bossage 8 est équipé de plusieurs vérins 3 fixés sur une plaque 14 fig. 5 et fig. 6 qui montre en partie une vue de dessous du bossage 8. Chaque vérin 3 comporte, fixée sur l'extrémité de sa tige, une plaque 15 qui se trouve donc intercalée entre les deux appuis des volets 4 et 5 sur le bossage 8. La fig. 5 montre également une bâche 17 (contenant le fluide hydrauiique) et un limiteur de pression 19. Le fonctionnement est le suivant (figures 5, 7 & 8): Si le temps séparant les deux signaux électriques (C1 & 02) fig. 8, entre les déclencheurs 1 est supérieur à un temps de référence (dt), les volets 4 et 5 restent dans leur position normale et le franchissement est confortable. Si ce temps est inférieur au temps de référence dt (fig. 8), le dispositif traitement du signal fig. 7 commande aussitôt l'électrovanne 18 en utitisant rénergie de la batterie. Cette brève impulsion électrique à l'électrovanne 18 est relayée par un dispositif classique de temporisation hydraulique pour le retour à l'état repos. De ce fait, les vérins 3 se rétractent en se vidangeant dans la bâche 17. Le véhicule doit donc subir le choc relatif à l'accélération générée par la géométrie de type cassis . L'analyse du fonctionnement (fig. 8) montre qu'un temps (tp) est nécessaire pour réinitialiser le cycle (espace-temps normal entre deux véhicules). La fig. 7 montre que lorsque l'électrovanne retoume en position normale, l'accumulateur permet le remplissage à nouveau de la chambre inférieure du vérin 3. Dans tous les cas de passage de véhicule les vérins 13 subissent un déplacement vertical. Ce mouvement est exploité pour pomper du fluide hydraulique de la bâche 17 vers l'accumulateur 16. La fig. 7 montre que le clapet 20 doit se fermer lors de la descente des vérins 13 et que le clapet 21 doit alors s'ouvrir pour assurer la recharge de l'accumulateur 16. Lors de la remontée des vérins 13 par leur ressort interne, la position des clapets est inversée et le fluide est aspiré de la bache 17. La régulation de pression est assurée par le limiteur 19. La figure 8 montre également que l'énergie piézoélectrique des déclencheurs 1 est récupérée pour charger la batterie d'accumulateurs. Bien que I' énergie piézo-électrique soit très faible, ce dispositif est réaliste car la commande de l'électrovanne qui n'intervient que très rarement est de courte durée. Un simple calcul permet de conclure que la batterie serait efficace durant plusieurs années même sans cette mini charge (compensation). La figure 9 montre une coupe du profilé isolant (moulé ou extrudé), assemblé classiquement et symétriquement par deux joncs. La vue en élévation montre que le profilé isolant 24 comporte une série de perforations destinées à recevoir les minitubes piézo-électriques 23. Les profilés métalliques 22 , disposés de part et d'autre des dipôles piézo-électriques, servent à la fois de raidisseurs mécaniques et d'électrodes pour les dipôles. Les tubes piézo-électriques peuvent être remplacés par tout autre matériau piézo-électrique (film PVDF ou autre). Dans une première variante la version de base relative à cette demande de brevet, comporte en lieu et place du déclencheur 1 de type piézo, un déclencheur de type électrique (boucle à induction classique ou tout autre dispositif) capable de générer une impulsion électrique. Dans une seconde variante, le dispositif dissuadeur selon la version de base, utilise l'ensemble des vérins 13, reliés entre eux par un tube 28, comme déclencheur 1 de type hydraulique en lieu et place des déclencheurs 1 de type électrique. Outre la fonction de regonflage de l'accumulateur hydraulique, ces deux déclencheurs de type hydraulique, sont utilisés pour la mesure de l'écart temps, le séquencement logique et l'action de commande de la vanne de commande des vérins 3. La fig. 10 montre ce type de déclencheur hydraulique encastré dans la chaussée, comportant des mini-vérins hydrauliques 25 aptes à fournir une énergie de type hydraulique. Le déclencheur 1-a, actionné le premier, actionne la vanne 26 ouvrant ainsi le circuit entre le déclencheur l-b et la commande de la vanne 27. Le retour en position repos est ajustable par le temps dt. si l'impulsion sur le déclencheur 1-b suit celle de 1-a dans un temps inférieur à dt, cet impulsion actionne la commande de la vanne 27 et ainsi la descente des volets 4 & 5. Le schéma de la fig. 10 montre que le déclencheur 1-b joue le même rôle que décrit précédemment s'agissant du regonflage de l'accumulateur hydraulique 16. La figure Il montre que les mini-vérins assurant la fonction cumulée déclencheur et regonflage de l'accumulateur hydraulique sont remplacés, en variante de type hydraulique à tube, par un tube souple 29 aménagé dans le profilé du déclencheur 1. L'énergie des véhicules le franchissant est ainsi transformée en énergie de type hydraulique. REVENDICATIONS 1. Dispositif dissuadeur de vitesse pour véhicules automobiles du type composé de moyens mécaniques mobiles aptes à être déplacés verticalement par des vérins hydrauliques en fonction de la vitesse des véhicules, caractérisé en ce qu'il est composé d'une part (fig. 1) d'un déclencheur 1 matérialisé par un ensemble de tube piézo électriques 23 (fig. 9) collaborant avec les profilés métalliques 22 et d'autre part d'un ensemble 2 (fig. 3, 4, 5, 6) composé de deux volets 4 et 5 articulés en 6 et en appui - en collaboration avec une bande 7 souple et tendue - sur le bossage 8 fixé sur des vérins hydrauliques 3 commandés par une électrovanne 18, exploitant pour sa commande l'énergie des tubes piézo électriques, reliée à un accumulateur hydraulique 16 et dont la recharge est assurée (fig. 7) par un ensemble d'au moins un vérin 13 implanté sur le bossage 8, sous le tapis 7, entre les deux volets 4 & 5 et actionné par le passage des véhicules. 2. Dispositif composé de deux déclencheurs 1-a & 1-b selon la revendication I caractérisé en ce qu'il collabore avec une série de vérins 13 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un accumulateur hydraulique 16 dont la charge est assurée par le dispositif 1-b via les clapets 30 et 31 4. Dispositif composé de deux déclencheurs 1-a & 1-b selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les dits déclencheurs sont constitués d'un profilé souple 1 collaborant avec un tuyau 29 dont la fonction est de transformer l'énergie mécanique des véhicules le franchissant en énergie de type hydraulique.