Brevet FR2845193A1 — publié le 20040402

La présente invention a pour objet un dispositif permettant de ralentir le flot des véhicules à l'approche de zones à vitesse réglementée Il concerne le domaine industriel des équipements de signalisation routière, et peut s'appliquer dans de nombreux cas, tels que l'entrée des agglomérations, la proximité des lieux scolaires, les fins de voies rapides ou les abords de tronçons dangereux connus sous le nom de "points noirs". Il est particulièrement bien adapté aux routes à deux voies de circulation mais peut être facilement adapté aux routes à quatre voies. La sécurité routière est une priorité des gouvernants compte tenu du nombre important de morts sur les routes de France. Les excès de vitesse s'ils n'ont pas été identifiés comme étant la principale cause d'accidents de la route, sont cependant considérés comme le principal facteur aggravant dans la plupart des accidents. Cependant, aujourd'hui, si la limitation de vitesse sur les routes est obligatoire en France, elle n'est pas toujours respectée par les conducteurs de véhicules. Les dispositifs existants, tels que les "gendarmes couchés", pénalisent les usagers respectueux des limitations de vitesse ainsi que les véhicules de sécurité ralentis au même titre que les autres. Tout dispositif permettant de renforcer le respect des limites de vitesses postées sur les routes présente un intérêt pour la communauté. Certains systèmes ont été proposés pour contraindre les conducteurs à respecter les vitesses prescrites. Par exemple, le brevet N FR 2 793 451 décrit un dispositif pour limiter les excès de vitesse des véhicules sur la route constitué d'un émetteur programmé à une vitesse déterminée par la sécurité routière et doté d'une antenne déportée encastrée dans le sol et émettant des signaux à ondes radio lors des passages des véhicules. Ces véhicules étant munis d'un récepteur captant ces signaux à travers son antenne qui contrôle l'accélération du véhicule par un commutateur indiquant la vitesse autorisée au moyen d'un avertisseur situé sur le tableau de bord. -2 Ce type de système nécessite l'installation obligatoire d.'un équipement déterminé sur l'ensemble des véhicules, ce qui semble très difficile à réaliser, en tous cas à court ou moyen terme. Le dispositif selon la présente invention est un système composé d'éléments connus, qui oblige les conducteurs de véhicules à ralentir à l'approche d'une zone à vitesse limitée. Il constitue un système de prévention qui peut également être utilisé pour réprimer les contrevenants. Il ne pénalise pas les usagers qui respectent la limitation de vitesse imposée et ne nécessite aucune adaptation des véhicules. Il est constitué d'un signal lumineux routier ou autre équipement de contrôle de passage commandé par un système électronique relié à un ou plusieurs détecteurs de passage de véhicules situés en amont, le système étant programmé pour que le signal, normalement en position "arrêt" ou "passage", suivant les options, ne libère le passage qu'après un laps de temps correspondant à la durée de ralentissement nécessaire pour franchir, à la vitesse autorisée, l'entrée de la zone à vitesse limitée; un, ou des détecteurs supplémentaires pouvant être prévus pour régler la durée de libération du passage pour les véhicules les plus lents tout en maintenant l'efficacité globale du dispositif. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 est un schéma d'implantation du système et la figure 2 est un diagramme temporel de fonctionnement. Le dispositif selon la figure 1 se compose des éléments suivants - Un ou plusieurs (typiquement deux) capteurs 1 aptes à détecter le passage du véhicule, qu'il s'agisse d'une voiture, d'un camion ou d'un deux roues, disposés le long de la route 2 à des endroits précis situés en amont de la zone à vitesse limitée 3, ces capteurs étant constitués de préférence de boucle à induction de type "pédales électromagnétiques". - Un feu bicolore 4, orange clignotant et rouge, qui passe de l'état "rouge" à "orange clignotant" lorsqu'un véhicule se présente à l'entrée de la zone à vitesse limitée 3. - Un dispositif électronique 5 de commande du feu bicolore qui commute le feu suivant un certain protocole fonction des instants de passage du véhicule aux points de détection de son passage, de la vitesse à laquelle on souhaite faire passer les véhicules, et de la tolérance que l'on souhaite accorder aux automobilistes. Dans sa version la plus simple, le système se compose d'un capteur 1 de passage du véhicule située "Xl" mètres avant la zone à vitesse contrôlée 3 près de laquelle se trouve le feu bicolore 4 (un peu avant la zone ou légèrement à l'intérieur). En l'absence de véhicules, le feu est au rouge; lorsqu'un véhicule se présente, son passage est saisi à l'instant zéro et déclenche une horloge qui au bout d'un temps "Tl" provoquera le passage du feu de rouge 6 à orange clignotant 7 (cf figure 2); la durée du feu dans la position orange clignotant est réglable (temps "T2") et commande la durée pendant laquelle on souhaite que le passage soit permis aux véhicules, ceci étant surtout destiné à accommoder les véhicules les plus lents. Dans sa version complète, le système comprend les éléments précédents et au moins un second capteur de passage 1 raccordé au système électronique 5 et situé à "X2" mètres de la zone à vitesse contrôlée 3, avec X2 Exemple de réalisation: La saisie du véhicule se fait en XI se trouvant à xl mètres en amont de la zone limitée 3, par exemple à 60 km/h. Le feu bicolore 4 est situé à une distance de x mètres après le panneau 8 signalant la limitation de vitesse. A ce moment là, le feu est rouge (et il le reste en permanence lorsqu'aucun véhicule n'est signalé). Si l'on considère que le véhicule doit passer de 90 km/h à 60 km/h dans notre exemple, sur une distance égale à (x + xl), alors le temps Tl sera pris voisin de (x+xl) * 3600/75000 secondes. Si x+xl est de 100 mètres, alors Tl sera de 5 secondes par exemple. Le temps Tl commande le passage du feu de rouge 6 à orange clignotant 7 autorisant le passage du véhicule. La seconde saisie du véhicule se fait en X2. Dans notre exemple, cette saisie du passage à x2 mètres de la zone limitée à 60 km/h commande le -4 passage du feu de l'orange clignotant autorisant le passage des véhicules, au rouge. La distance x2+x doit être très faible, car c'est elle qui va faire en sorte que les véhicules très lents ne soient pas bloqués par le système. Si la distance x+x2 est égale à 10 mètres dans notre exemple, et que nous décidons que la vitesse des véhicules les plus lents est de 10 km/h, alors ces véhicules mettront 3,6 secondes pour franchir ces 10 mètres, ce qui détermine le temps qu'il est nécessaire de garder le feu à l'orange clignotant après la saisie au point X2 si on veut autoriser le passage de ce type de véhicule. Il sera donc souhaitable de garder ce temps T2 au voisinage de 4 secondes. Il est certain que les temps Tl et T2 devront être ajustés au moment de l'installation en tenant compte des temps calculés et de l'environnement dans lequel le dispositif est appelé à fonctionner. Le système électronique 5 peut être réalisé soit avec un microprocesseur, soit en logique câblée. Il comprend deux entrées Pi et P2 correspondant aux deux capteurs de passage 1 sur lesquelles peuvent arriver des impulsions de 20 à 600 msec, une sortie S binaire qui lorsqu'elle est à l'état "0" commande l'établissement du feu rouge et à l'état "1" commande l'établissement du feu orange clignotant, le passage de l'orange clignotant au rouge pouvant se faire par l'établissement d'un feu orange fixe pendant une ou deux secondes. Lorsqu'une impulsion arrive sur l'entrée Pi, elle provoque le passage de la sortie S à 1 au bout du temps tl (ou son maintien à 1 si elle est déjà à 1). Si pendant ce temps tl, il n'y a pas eu d'autre impulsion sur l'entrée Pi, au bout d'un temps t3 la sortie S passe de 1 à 0. Lorsqu'une impulsion arrive sur l'entrée P2, cette impulsion produit l'effet suivant au bout du temps t2: - Si pendant le temps t2 il n'y a pas eu d'autre impulsion sur P2, la sortie S passe de 1 à 0 si elle était à 1. - Si pendant le temps t2 il n'y a pas eu d'autre impulsion sur P2, et que la sortie S soit à zéro, la sortie S passe de 0 à 1 pendant un temps t4, puis revient à 0. - Si pendant le temps t2 il y a eu une autre impulsion sur P2, la sortie S reste à 1 si elle était à 1. Si la sortie S était à 0, elle passe à 1. -5 Les deux entrées Pi et P2 attaquent chacune deux dispositifs de temporisation qui se remettent à zéro lors de chaque impulsion. L'entrée Pi attaque - P1V qui donne le délai pour que le feu passe du rouge au vert au bout d'un temps tl (typiquement 4,5 secondes pour une route limitée à 90 km/h et une agglomération à 60 km/h). Au bout du temps ti, si le feu est au rouge, il passe au vert et si le feu est au vert, il reste au vert - PI R qui donne le délai pour remettre le feu au rouge au bout d'un temps t3 si P2 n'a pas été actionné dans l'intervalle; toute action sur P2 remet à zéro le délai t3; cette temporisation est destinée à prendre en compte un fonctionnement inhabituel du dispositif global comme par exemple une voiture qui s'arrête après avoir franchi la pédale PI. C'est en fait un dispositif de temporisation pour ramener le système dans un état normal (typiquement 20 secondes) L'entrée P2 attaque: - P2R qui commande le passage du vert au rouge au bout d'un temps t2 une fois que le véhicule a franchi le feu; si une seconde impulsion arrive sur P2 avant l'épuisement du temps t2, elle réinitialise le temps t2 (typiquement 3 secondes). Au bout du temps t2, si le feu est au vert, il passe au rouge. Il ne devrait jamais se trouver au rouge au bout du temps t2 - donc attention à bien interdire cet état lors de la mise sous tension) - P2V qui commande le passage du rouge au vert au bout d'un temps t4 destiné à accommoder les véhicules qui redémarrent après s'être arrêté entre PI et P2 (typiquement 1,5 secondes). Si à l'issue du temps t4 le feu est vert, il reste vert, et s'il est rouge, il devient vert. Le passage du feu au vert est toujours prioritaire sur le passage du feu au rouge Chaque fois que Pi est actionné, au bout du temps tl, le feu passe au vert ou est conforté dans sa position verte. Ceci est prioritaire sur tout Autre exemple de réalisation Dans la pratique, il faut tenir compte que plusieurs véhicules peuvent se trouver simultanément dans la zone contrôlée, entre les détecteurs 1 et le feu bicolore 4. Pour ce faire, le système électronique 5 pourra avantageusement -6 comporter des mémoires déroulantes pour la gestion des temporisations, une mémoire étant affectée à chaque véhicule détecté. Chaque position de mémoire contient l'état prévisionnel du feu pour un intervalle de temps futur donné. Il faut prévoir suffisamment de positions dans chacune des mémoires pour pouvoir enregistrer le plus long délai prévu, typiquement de l'ordre de la minute, et suffisamment de mémoires pour pouvoir gérer tous les véhicules présents simultanément, typiquement moins de 10. A chaque incrément de temps - on identifie, par leur pointeur, les mémoires actives c'est à dire celles qui contiennent les informations relatives à des véhicules présents entre les capteurs 1 - on commande le feu suivant la somme des valeurs présentes dans les positions courantes de chaque mémoire active, une valeur 0 commandant l'état rouge du feu, une valeur supérieure à 0 commandant l'état orange, - on incrémente le pointeur donnant la position courante de chaque mémoire active, en réinitialisant les positions se trouvant avant le pointeur à la valeur de repos du feu, typiquement l'état 0 correspondant au rouge. Si le pointeur d'une mémoire arrive en fin de course, on le réinitialise à 0, cette mémoire se trouve désactivée et disponible pour un nouveau véhicule. On enregistre les commutations prévisionnelles du feu à chaque passage d'un véhicule devant un des capteurs. Ainsi, le passage d'un véhicule devant le premier capteur fait enregistrer dans une des mémoires disponibles que le feu devrait passer à l'état orange dans un délai Tl et le rester pendant un temps T2. Au passage d'un véhicule devant le deuxième capteur, près du feu, on efface la mémoire active la plus ancienne. On efface ainsi les demandes correspondants à ce véhicule sans modifier les demandes des autres véhicules. Puis on enregistre, par exemple dans la même mémoire, que le feu devrait passer à l'état orange dans un délai T3 et le rester pendant un temps T4. On peut également prévoir le cas d'un véhicule qui s'arrête entre les deux capteurs en mémorisant le fait que le pointeur d'une des mémoires arrive en bout de course sans qu'il y ait eu passage devant le deuxième capteur. Dans ce cas, lors de la prochaine détection au deuxième capteur, il ne faudra pas effacer de mémoire. -7 Dans la description qui précède, feu de signalisation 4 est rouge en position de repos. On peut fonctionner de façon similaire avec le feu orange clignotant en position de repos, le passage d'un véhicule devant le premier détecteur le faisant basculer immédiatement au rouge et pendant un délai similaire au temps Tl précédemment décrit, les autres temporisations fonctionnant de façon analogue. On peut adjoindre au système plusieurs options telles que: - Une option statistique de comptage des véhicules suivant les heures de la journée - Une option "photo" permettant de prendre la photo des véhicules qui brlent le feu rouge du fait de leur vitesse excessive. Cette option comporte un capteur de passage supplémentaire au droit du feu bicolore 4, et une caméra dirigée sur un éventuel contrevenant brlant le feu rouge. La caméra se déclenche lorsque le capteur supplémentaire envoie une impulsion au moment o la sortie S est à l'état zero. - Une option "Chrono" permettant de visualiser le temps pendant lequel le feu va rester rouge, ceci afin d'éviter un freinage intempestif d'un conducteur s'approchant d'un feu rouge. On utilisera pour ce faire des dispositifs connus du genre afficheur digital à segments ou à barres. Le signal lumineux 4 peut être remplacé par tout obstacle qui s'efface lorsque le passage est libéré. Ce peut être un cassis escamotable ou une barrière par exemple. Le système est très flexible et permet d'intégrer une certaine tolérance au début de son installation, afin que les automobilistes s'habituent à sa présence et en fait ralentissent pour ajuster leur vitesse dès la lecture des panneaux de limitation. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. -8 REVENDICATIONS 1 . Dispositif permettant de ralentir le flot des véhicules à l'approche de zones à vitesse réglementée, destiné à être installé par exemple à l'entrée d'une agglomération, à proximité de lieux scolaires, à la fin d'une voie rapide ou aux abords de tronçons dangereux connus sous le nom de "points noirs", caractérisé par la combinaison d'un équipement routier d'interdiction de passage signal lumineux (4) routier commandé par un système électronique (5) relié à au moins un détecteur de passage (1) de véhicules situés en amont, le système étant agencé pour que ledit signal lumineux, normalement en position "arrêt", ne libère le passage d'un véhicule qu'après un laps de temps correspondant à la durée de ralentissement nécessaire, sur la distance séparant le détecteur de passage (1) de l'entrée de la zone à vitesse contrôlée (3), pour franchir cette entrée à la vitesse autorisée, le signal lumineux (4) repassant automatiquement en position "arrêt" après une durée réglable. 20. Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait qu'il comporte un second détecteur de passage (1) raccordé au système électronique (5) et situé à une distance plus faible de l'entrée de la zone à vitesse contrôlée (3) que le premier, l'ensemble étant agencé de façon à permettre le passage des véhicules très lents tout en ralentissant de façon efficace les véhicules ayant une vitesse excédant la limite de vitesse imposée. 3 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le ou les détecteurs de passage (1) sont constitués de boucles à induction connues sous le nom de "pédales électromagnétiques". 4 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il comporte un détecteur de passage supplémentaire au droit de l'équipement de contrôle de passage, et une caméra dirigée sur un éventuel contrevenant brlant l'équipement de contrôle, ladite caméra se déclenche lorsque le détecteur supplémentaire envoie une impulsion au moment o ledit équipement de contrôle de passage est à la position "arrêt". 50. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le système électronique (5) est équipé de mémoires déroulantes pour la gestion des temporisations, une mémoire étant affectée à chaque véhicule détecté, chaque position de mémoire contenant l'état prévisionnel du feu pour un intervalle de temps futur donné. 60. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les deux entrées Pl et P2 du système électronique (5) attaquent chacune deux éléments de temporisation qui se remettent à zéro lors de chaque impulsion, l'entrée Pi attaquant un élément PlV qui donne le délai pour que le passage soit libéré au bout d'un temps tl, et un élément Pi R qui donne le délai pour interdire le passage au bout d'un temps t3 si P2 n'a pas été actionné dans l'intervalle; toute action sur P2 remettant à zéro le délai t3,. L'entrée P2 attaquant, d'une part, un élément P2R qui interdit le passage au bout d'un temps t2 une fois que le véhicule a franchi l'équipement de contrôle, le temps t2 étant réinitialisé si une seconde impulsion arrive sur P2 avant l'épuisement dudit temps t2 et, d'autre part, un élément P2V qui commande l'autorisation de passage au bout d'un temps t4, l'élément P2V étant destiné à accommoder les véhicules qui redémarrent après s'être arrêté entre Pl et P2. 7 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il comporte un système statistique de comptage des véhicules suivant les heures de la journée. 8 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il comporte un système d'affichage digital tel qu'écran à segments ou à barres permettant de visualiser le temps pendant l'équipement de contrôle de passage va rester en position "arrêt", de manière à éviter un freinage intempestif d'un conducteur s'approchant dudit équipement de contrôle. -10 90. Dispositif,selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'équipement de contrôle de passage est constitué d'un signal lumineux routier (4). 100. Dispositif selon la revendications 9, se caractérisant par le fait que le signal lumineux (4) est un feu bicolore, orange clignotant et rouge, passant de l'état "rouge" à "orange clignotant" lorsqu'un véhicule se présente à l'entrée de la zone à vitesse limitée (3). 110. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, se caractérisant par le fait que l'équipement de contrôle de passage est constitué d'un obstacle tel qu'une barrière ou un cassis escamotable, qui s'efface lorsque le passage est libéré.