Brevet FR2838566A1 — publié le 20031017

B 14045.3 JL La présente invention a pour objet un dispositif à transpondeur destiné à dialoguer avec une antenne mobile montée sur un véhicule et un système de dialogue entre des véhicules et une installation fixe dont est équipée la chaussée, cette installation comportant au moins un dispositif à transpondeur. De façon plus précise, I'invention concerne des moyens ou systèmes qui permettent de réaliser la communication et éventuellement la transmission d'informations entre des véhicules et une infrastructure disposée dans ou à proximité d'une chaussée, cette communication étant à très courte portée, environ 50 cm et basée sur 1'usage de transpondeurs essentiellement passifs mais éventuellement alimentés en énergie. On sait que, pour améliorer la gestion de la circulation automobile sur les chaussées et notamment en zone urbaine, on tend à équiper ces chaussées de dispositifs fixes permettant d'établir un dialogue entre des véhicules spécialement équipés et ces dispositifs fixes. De telles installations peuvent permettre le guidage latéral d'un véhicule automobile sur la chaussée, la localisation longitudinale précise du véhicule sur la chaussée, la transmission vers le véhicule d'informations relatives par exemple à des consignes de vitesse ou encore la lecture par un véhicule d'informations fournies par des véhicules situés en avant du premier véhicule dans le flot de circulation. Les dispositifs fixes utilisés dans de tels systèmes sont constitués par un transpondeur associé à une antenne, cet ensemble étant disposé sur ou sous la chaussée, de telle manière que les véhicules équipés eux-mêmes d'une antenne puissent dialoguer avec le transpondeur par l'intermédiaire de sa propre antenne. On sait qu'un transpondeur est un composant le plus souvent passif qui comporte des moyens commandables de codage du signal de fréquence recueilli par l'antenne associée au transpondeur et des moyens pour réémettre le signal codé vers 1'extérieur. Pour les besoins des installations mentionnées ci-dessus, il est bien sûr nécessaire de disposer sur ou sous la chaussée, à des endroits convenables, plusieurs des transpondeurs associés chacun à une antenne. Cependant, de tels systèmes présentent un certain nombre de difficultés qui en empêchent 1'utilisation pratique. Ces systèmes ne permettent pas d'assurer la cohéren_ des informations échangées. En effet, dans le cas d'applications nécessitant l'écriture d'informations dans des transpondeurs par un premier véhicule et leur lecture par un autre véhicule, I'échange de l'information ne pourra fonctionner que si les deux véhicules passent à la verticale du méme transpondeur, ce qui, en pratique, est impossible. Compte tenu de cette situation, il est nécessaire de multiplier le nombre des transpondeurs associés à leur antenne en fonction de la précision souhaitée dans le dialogue avec les véhicules. Or, un tel système constitué par une pluralité de transpondeurs associés chacun à une antenne nécessite une gestion de la collision des messages entre transpondeurs qui se produit lorsque plusieurs transpondeurs sont simultanément dans la portée de l'antenne du véhicule. Cette gestion des collisions des messages est longue et rend le système incompatible avec un dialogue entre l'instailation fixe à transpondeur et le véhicule, lorsque celui-ci se déplace à une vitesse importante. Un premier objet de la présente invention est de fournir un dispositif à transpondeur qui permette d'éviter les inconvénients cités ci- dessus tout en permettant de réaliser un dialogue entre le dispositif et les véhicules dans des conditions optimales. Pour atteindre ce but, seion l'invention, le dispositif à transpondeur destiné à dialoguer avec une antenne mobile montée sur un véhicule, est caractérisé en ce qu'il comprend: - n antennes, n > 1 pour réaliser un couplage avec ladite antenne mobile; et - p transpondeurs, p disposés sur la chaussée ou sous la chaussée. On comprend que, grâce au fait que le dispositif à transpondeur comporte n antennes, le dispositif peut recevoir des signaux émis par des antennes mobiles montées sur des véhicules sur toute la largeur de la chaussée. Cependant, compte tenu du fait que le ou les transpondeurs sont tous reliés à l'ensemble des n antennes, on évite les risques de collision de messages mentionnés ci-dessus. On comprend également que cette installation est très simple de réalisation et ne soulève pas de problèmes particuliers de mise en place différents de ceux que l'on rencontre lors de l'utilisation de transpondeurs associés chacun à une antenne. Un autre objet de l'invention est de fournir un système de dialogue entre des véhicules et une installation fixe dont est équipée la chaussée qui utilise le dispositif à transpondeur mentionné ci-dessus. Selon l'invention, le système de dialogue entre des véhicules et une installation fixe dont est équipée la chaussée se caractérise en ce que l'installation fixe est constituée par au moins un dispositif à transpondeur du type mentionné précédemment et en ce qu'il comprend en outre, montés sur chaque véhicule: - une antenne mobile pour réaliser un couplage avec au moins certaines desdites antennes du dispositif à transpondeur; - des moyens pour appliquer à ladite antenne mobile un signal à une fréquence porteuse; et -des moyens de traitement du signal codé reçu par ladite antenne mobile. L'invention concerne également des applications du système de dialogue pour résoudre différents problèmes inhérents à la gestion de la circulation automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appara^'tront mieux à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux figures annexées, sur lesquelles: - la figure est une vue simplifiée montrant la mise en place de plusieurs dispositifs à transpondeur selon l'invention sur une chaussée; - la figure 2 est une vue simplifiée illustrant le dialogue entre un véhicule équipé et un dispositif fixe à transpondeur; - la figure 3 montre, sous forme de bloc-diagramme, un mode préféré de réalisation du transpondeur; - la figure 4 montre un exemple de réalisation d'un dispositif à transpondeur comportant des antennes alignées; et - la figure 5 montre plus en détail la réalisation d'une des antennes associées au transpondeur du dispositif à transpondeur. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, on va décrire l'ensemble du système de dialogue entre une installation fixe et des véhicules équipés selon l'invention. Sur ia figure 1, on a représenté plusieurs dispositifs à transpondeurs D1, D2, etc., Dn disposés en travers de la chaussée 10. Chaque dispositif à transpondeur Di est constitué dans ce mode particulier de réalisation par un unique transpondeur 12 qui est relié en parallèle à une pluralité d'antennesA1 Ai An. Dans le mode de réalisation représenté, au transpondeur 12 sont associés sept antennes Ai. Les différents dispositifs à transpondeur Di sont disposés sensiblement parallèlement les uns aux autres selon la direction de la chaussée 10. Sur la figure 2, on a représenté le transpondeur 12 ainsi qu'une de ses antennes Ai. La figure 2 montre également un véhicule 14 qui est équipé d'une antenne mobile 16 reliée à des circuits de traitement 18 prévus à l'intérieur du véhicule. Les circuits de traitement 18 sont de préférence associés à des circuits mémoire 20 et, par exemple, à un dispositif d'afffichage 22 pour informer le conducteur du véhicule 14. L'antenne 16 du véhicule est alimentée par un signal alternatif constituant une fréquence porteuse, par exemple la fréquence porteuse est de 13,56 MHz. Le signal émis par l'antenne 16 est recueilli par une ou plusieurs antennes Ai du dispositif à transpondeur Di lorsque le véhicule équipé passe au-dessus du dispositif à transpondeur. Ce signal porteur reSu par l'antenne Ai est codé par le transpondeur 12 et le signal codé est réémis vers l'antenne 16 du véhicule. Le signal recueilli en retour par l'antenne 16 est décodé par les circuits de traitement 18. On comprend que, grâce à la présence d'une pluralité d'antennes Ai, toutes reliées à un même transpondeur 12, le dialogue pourra s'établir entre le véhicule et le dispositif fixe Di quelle que soit la position occupée par le véhicule 14 sur la chaussée. En outre, les différentes antennes étant toutes reliées au même transpondeur 12, on évite les risques de collision des messages. Dans certains modes de réalisation, il peut être intéressant d'associer aux antennes Ai plusieurs transpondeurs dont le nombre est de toutes manières réduit. En se référant maintenant à la figure 3, on va décrire plus en détail un mode prétéré de réalisation du dispositif à transpondeur Di. Celui-ci comprend un transpondeur unique 12 qui est relié en parallèle aux antennes A1, Ai, An. Comme cela est bien connu, une partie de l'énergie contenue dans le signal recueilli par une ou plusieurs antennes Ai sert d'une part à activer le circuit d'alimentation 30 du transpondeur, ce circuit servant à son tour à alimenter les différents composants constituant le transpondeur 12. En variante, le transpondeur 12 pourrait avoir son alimentation propre. Dans un mode préféré de réalisation, les différentes antennes Ai sont reliées à un circuit 32 de détermination du rang de l'antenne ou des antennes ayant resu le signal émis par l'antenne du véhicule. Ce circuit, dans ce mode de réalisation 32, est relié à une unité de traitement logique 34 dont l'architecture dépend de la fonction que doit remplir le transpondeur 12. Le transpondeur 12 comporte également un ensemble de codage 36 associé à un circuit de commande de l'ensemble de codage 38 qui est lui-même relié à l'unité de traitement logique 34 et au circuit de détection de rang 32. L'ensemble de codage 36 est également relié à l'ensemble des antennes Ai pour la réémission du signal reSu après son codage par l'ensemble 36. Dans certains cas, il peut être intéressant d'associer à l'unité de traitement logique 34 des moyens mémoire 40. Ces moyens mémoire peuvent servir à stocker de façon permanente ou temporaire des informations transmises par le signal émis par un véhicule et recueilli par les antennes Ai. Le circuit mémoire 40 peut également servir à stocker une ou plusieurs informations utilisées pour commander l'ensemble de codage 36. Il est ainsi possible d'émettre vers l'antenne du véhicule un signal codé comportant par exemple une identification du dispositif à transpondeur entrant en dialogue avec l'antenne du véhicule. Comme on l'a déjà indiqué, le transpondeur comporte également de préférence un circuit 32 de détermination du rang de l'antenne ou des antennes ayant resu le signal émis par le véhicule. Ce dispositif permet ainsi de retransmettre directement vers le véhicule cette information de rang sans nécessiter un traitement par l'unité de traitement logique 34. Un tel système permet notamment de réaliser un contrôle de la trajectoire du véhicule. Sur la figure 4, on a représenté un exemple de réalisation d'un dispositif à transpondeur Di dans le cas o les différentes antennés Ai sont alignées. Le dispositif à transpondeur comporte un support isolant 60 ayant par exemple une longueur de 280 mm et une largeur de 149 mm sur lequel on a réalisé par métallisation des bobinages 62i constituant les antennes Ai. Chaque bobinage est relié par un conducteur spécifique Ci à une entrée Ei du transpondeur 12. Dans ce mode de réalisation préféré, le transpondeur 12 est également réalisé sur le support isolant 60, celui-ci constituant, pour les pistes conductrices Ci et pour les différents éléments du transpondeur, un circuit imprimé. Dans un mode préféré de réalisation, chaque bobinage 62 a une forme sensiblement rectangulaire de longueur L = 72 et de largeur I = 48 mm. L'écart entre deux bobinages est égal à 32 mm. Comme on le voit mieux sur la figure 5, les différents conducteurs Ci sont reliés aux différentes entrées Ei du transpondeur. Dans le cas o le transpondeur a l'architecture représentée sur là figure 3, les différentes pistes conductrices Ci sont reliées plus précisément à l'une des entrées du circuit de détermination de rang 32. Le rang de l'entrée du circuit 32 ou le rang des entrées du circuit 32 recevant le signal capté par une ou plusieurs antennes fournit immédiatement le rang de cette antenne. Outre le contrôle de la trajectoire, le système de dialogue peut servir à échanger des informations entre un premier véhicule et un véhicule suivant. On peut ainsi, par exemple, contrôler la distance entre deux véhicules qui se suivent sur une méme chaussée. Selon un mode de réalisation, les antennes sont disposées selon une pluralité d'alignements sensiblement orthogonaux à la direction de la chaussée. Selon un autre mode de réalisation, les antennes sont sensiblement alignées selon la direction de la chaussée. De préférence, le système de dialogue comprend en outre, montés sur ledit véhicule, des moyens de codage (du signal émis par ladite antenne mobile) en fonction d'une information à transmettre. De préférence également, le système de dialogue comprend en outre, montés sur le véhicule, des moyens pour mémoriser les informations décodées à partir du signal codé resu par ladite antenne mobile à des instants différents et des moyens pour traiter lesdites informations mémorisées. J REVENDICATIONS l. Dispositif à transpondeur destiné à dialoguer avec une antenne mobile montée sur un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend: - n antennes, n > pour réaliser un couplage avec ladite antenne mobile; et - p transpondeurs, p disposés sur la chaussée ou sous la chaussée. 2. Dispositif à transpondeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites antennes sont alignées orthoponalement à la direction de la chaussée. 3. Dispositif à transpondeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites antennes sont disposées selon une pluralité d'alignements sensiblement orthogonaux à la direction de la chaussée. 4. Dispositif à transpondeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites antennes sont sensiblement alignées selon la direction de ladite chaussée. 5. Dispositif à transpondeur selon l'une quelconque des revendications à 4, caractérisé en ce qu'au moins un desdits transpondeurs comprend des moyens pour déterminer le rang de la ou desdites antennes ayant reSu un signal de l'antenne mobile et en ce que ledit ensemble de codage est commandé avec le ou lesdits rangs. 6. Dispositif à transpondeur selon l'une quelconque des revendications à 5, caractérisé en ce que chaque transpondeur comprend des moyens de traitement logique d'informations reliés aux moyens de commande de 1'ensemble de codage et des moyens de mémorisation d'informations. 7. Dispositif à transpondeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement logique comprennent des moyens de décodage pour décoder le signal resu par la ou lesUites antennes et pour commander la mémorisation au moins temporaire des informations décodées. 8. Dispositif à transpondeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement logique comprennent des moyens d'élaboration d'une information à partir des informations resues et/ou des informations mémorisées et des moyens pour appliquer aux moyens de commande ladite information élaborée. 9. Dispositif à transpondeur selon l'une quelconque des revendications à 8, caractérisé en ce que p = 1, en ce que chacune des n antennes est constituée par un bobinage réalisé sur un support isolant commun, en ce que ledit transpondeur est également monté sur ledit support isolant commun et en ce que chaque antenne est reliée en parallèle à une des n entrées du transpondeur. 10. Dispositif à transpondeur selon l'une quelconque des revendications à 9, caractérisé en ce que la fréquence de fonctionnement des p transpondeurs est sensiblement égale à 13,56 MHz. 11. Dispositif à transpondeur selon l'une quelconque des revendications à 10, caractérisé en ce que le ou chaque transpondeur comprend en outre ses moyens propres d'alimentation en énergie électrique. 12. Système de dialogue entre des véhicules et une installation fixe dont est équipée la chaussée, caractérisé en ce que: - ladite installation fixe est constituée par au moins un dispositif à transpondeur selon l'une quelconque des revendications à ll, et en ce qu'il comprend en outre, montés sur chaque véhicule: - une antenne mobile pour réaliser un couplage avec au moins certaines desdites antennes du dispositif à transpondeur; - des moyens pour appliquer à ladite antenne mobile un signal à une fréquence porteuse; et -des moyens de traitement du signal code resu par ladite antenne mobile. 13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, montés sur ledit véhicule, des moyens de codage (du signal émis par ladite antenne mobile) en fonction d'une information à transmettre. 14. Système selon l'une quelconque des revendications 12 et 1 3, caractérisé en ce qu 'i l com prend en outre, montés su r le véhicu le. des moyens pour mémoriser les informations décodées à partir du signal codé resu par ladite antenne mobile à des instants différents et des moyens pour traiter lesUites informations mémorisées. 15. Application du système selon l'une quelconque des revendications et 13 au contrôle de la trajectoire d'un véhicule, caractérisé en ce que ladite installation fixe est constituée par une pluralité de dispositif à transpondeur selon les revendications 2 et 5, lesdits dispositifs à transpondeur étant distants les uns des autres selon la