Brevet FR2866437A1 — publié le 20050819

DISPOSITIF AVERTISSEUR D'APPROCHE DE BORNES AUTOMATIQUES DE CONTROLE DE VITESSE La présente invention concerne un dispositif pour véhicule permettant au conducteur d'être averti de l'emplacement d'une borne automatique de contrôle de vitesse (appelée communément "radar fixe"). Afin de garantir la sécurité des routes et des autoroutes et de prévenir les accidents et les infractions au code de la route, les gouvernements, notamment le gouvernement français, on mis en place des bornes automatiques de contrôle de vitesse, ou radars fixes. Ces radars fixes sont dissuasifs plutôt que répressifs et en général ils sont implantés dans des zones dangereuses et doivent donc être obligatoirement annoncés par un panneau qui informe de la proximité d'une borne. Ces panneaux sont placés généralement sur la droite des routes et autoroutes, mais parfois ils peuvent être placés à gauche, ou même alternativement à gauche et à droite. Ils peuvent être plus ou moins visibles par un conducteur, notamment si celui-ci roule sur la voie de gauche d'une autoroute ou s'il est en situation de doubler. Par ailleurs, ces panneaux peuvent entraîner une diminution de l'attention du conducteur et peuvent paradoxalement être la cause d'accidents. En outre, l'emplacement des bornes automatiques de contrôle de vitesse doit être communiqué par les autorités et les journaux spécialisés fournissent une liste des différents emplacements dans le territoire. Les automobilistes ont donc la possibilité de connaître l'emplacement de toutes les bornes automatiques de contrôle de vitesse du pays. Cependant, ces emplacements bien que connus ne sont pas forcément enregistrés dans la mémoire d'un automobiliste ou d'un professionnel de la route qui peut les oublier. Pour prévenir le conducteur de son approche d'une borne automatique de contrôle de vitesse, la demanderesse a mis au point un dispositif qui permet l'approche de points géographiques connus, comme l'emplacement de radars automatiques. Ainsi, avec un tel dispositif, le 2866437 2 conducteur saura à tout moment s'il approche d'une borne de contrôle, et pourra adapter sa vitesse. Un tel dispositif permet au conducteur d'avoir toujours le regard fixé sur la route et d'être averti automatiquement de son approche de l'emplacement d'une borne de contrôle. L'invention a donc pour but de fournir un dispositif avertisseur d'approche de points géographiques et plus particulièrement de bornes de contrôle de vitesse. Le dispositif peut être utilisé pour signaler des points géographiques quelconques comme par exemple des points dangereux tels que des passages à niveau, ou des lieux touristiques, des monuments, etc. Le but de l'invention est d'avertir au moyen d'un signal qui se déclenche automatiquement à l'approche d'un point géographique donné. Le signal pourra être sonore etlou lumineux. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif avertisseur mobile pouvant être embarqué dans un moyen de transport quelconque (par exemple, des automobiles, des cars, des camions, des bateaux, etc.). On connaît déjà un procédé et un système de détection de la modification d'un système de limitation de vitesse d'un véhicule d'après le brevet U. S. No. 6 573 827. Ce procédé consiste à enregistrer le signal d'une première position provenant d'un G.P.S. (Global Positioning System), enregistrer une première valeur de temps sensiblement simultanément avec le stockage du signal de la première position, enregistrer le signal d'une seconde position provenant d'un G.P.S., enregistrer une seconde valeur de temps sensiblement simultanément avec le stockage du signal de la seconde position, calculer la vitesse moyenne du véhicule pendant la période de temps, et la comparer avec une valeur enregistrée d'une vitesse maximale de véhicule. On connaît par ailleurs un procédé et un système pour fournir des informations de position utilisant également le G.P.S., d'après la demande de brevet EP-A-1 207 405, déposée par TOGASAKA MASANARI et publiée le 22 mai 2002. Cette demande décrit un système pour fournir une 3 2866437 information de position, comprenant un appareil central (21) capable de communication duplex avec un terminal portable (1) muni de moyens de détection de position pour mesurer sa position, caractérisé en ce que ledit appareil central (21) est muni de moyens de contrôle de données géographiques pour stocker et contrôler les données géographiques d'une position donnée; des moyens fournissant une information de distance pour déduire, à partir d'une information de position transmise par ledit terminal portable, une information de distance entre ledit terminal portable et au moins un point pré-affecté, enregistré dans lesdites données géographiques, et pour envoyer ladite information de distance audit terminal portable. Le terminal portable (1) comprend des moyens de détection de position qui sont un récepteur G.P.S. (5) et le système comprend dans tous les modes de réalisation un récepteur G.P.S. fixe (12) installé en des points connus. On calcule la distance entre les données fournies par le G.P.S. (5) et celles fournies par le G.P.S. (12). Les moyens de contrôle et de stockage de données géographiques se trouvant dans l'appareil central (21) sont reliés à un serveur Internet qui fournit toutes les données concernant différents cours de golf du pays. Le système comprend donc un terminal portable (1), un terminal (13) relié par un modem via une liaison (22) à un appareil central (21) qui stocke des données qui lui sont fournies par un serveur Internet (24). Un tel système permet de calculer la distance entre le terminal portable (1) et un point connu à un temps t. Un tel système ne permet pas de calculer la distance entre le terminal portable et un point connu en continu. Il s'agit d'une mesure en discontinu. Le joueur de golf en un certain point, à un certain moment s'arrête et mesure la distance au point où il se trouve et le point qui l'intéresse. Puis il se déplace, à la vitesse d'un marcheur, à savoir environ 4 km/h et en un autre point, il refait la mesure entre le point où il se trouve et le point qui l'intéresse. En outre ce système est compliqué, car il comporte un terminal portable, un terminal externe fixe, un appareil central serveur de données WEB relié au terminal fixe par un modem via une communication (22) téléphonique et un système Internet (24). Un but de la présente invention est de mettre à disposition un dispositif d'alerte permettant de repérer des points géographiques en continu, à une vitesse au moins supérieure à 30 km/h, de préférence supérieure à 50 km/h, plus préférablement supérieure à 90 km/h et encore plus préférablement supérieure à 110 km/h. Ces limites correspondent aux limitations de vitesse courantes sur le territoire français. Un problème supplémentaire qui se pose pour un tel dispositif d'alerte de points géographiques et notamment pour des points géographiques comme des bornes automatiques de limitation de vitesse est que ces bornes sont protégées par la loi et que toute dégradation ou modification de cellesci est sévèrement réprimée. Le dispositif selon l'invention doit donc alerter le conducteur sans qu'il soit possible de fixer un dispositif G.P. S. sur celles-ci. Le problème qui se pose est similaire pour la signalisation de sites touristiques, monuments et passages à niveau qui sont des propriétés privées et qui ne peuvent être modifiées ni dégradés. Un autre problème qui se pose est qu'on souhaite alerter le conducteur par tout moyen adéquat, par exemple visuel ou sonore, bien avant l'arrivée du véhicule à l'endroit du site, et ce pendant que le véhicule se déplace. Les problèmes mentionnés ci-dessus sont résolus par le dispositif et le procédé selon la présente invention. A cet effet, l'invention concerne un dispositif avertisseur d'approche de points géographiques destiné à être placé dans ou sur un moyen de transport (véhicule), caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de détection de position Vt du véhicule à un temps t, des moyens d'enregistrement de la position P de points géographiques, un microprocesseur qui comprend des moyens de calcul de la distance D entre la position P de chacun des points géographiques et la position Vt du véhicule au temps t, Des moyens de déclenchement d'une alarme quand la distance D entre la position P de chacun des points géographiques et la position Vt du véhicule au temps t est inférieure à une valeur donnée. Selon les autres caractéristiques du dispositif selon l'invention, les moyens de détection de la position Vt du véhicule à un temps t sont un récepteur G.P.S.. Les moyens d'enregistrement de la position de points géographiques sont une carte à puce au format SIM S8 (puce de type mémoire EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-only Memory) ou mémoire morte programmable effaçable électriquement ayant une longueur de 25 mm et une largeur de 15 mm). Le dispositif comporte en outre des moyens de sauvegarde des points pour lesquels ladite distance est inférieure à une limite supérieure, par exemple 30 km, des moyens de triage des points pour lesquels ladite distance entre la position du véhicule au temps t avec la position de chacun des points géographiques est inférieure à une limite inférieure, par exemple 2,5 km, et les points pour lesquels ladite distance est comprise entre la limite inférieure et la limite supérieure, par exemple entre 2,5 km et 30 km. Le dispositif est tel qu'il effectue la détection de position du véhicule et le calcul de D toutes les secondes. La valeur de la distance entre la position P de chacun des points géographiques et la position Vt du véhicule au temps t pour laquelle le déclenchement de l'alarme est effectué est de 100 m x Indice de prévention. L'indice de prévention est différent selon la nature de la route et la vitesse autorisée à cet endroit. 2866437 6 La description suivante en regard de la figure annexée permettra de mieux comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente un schéma synoptique du dispositif selon l'invention. Le dispositif selon l'invention permet de prévenir un conducteur de véhicule de son approche d'un point dont on connaît l'emplacement, par exemple une borne automatique de contrôle de vitesse. Avec le dispositif selon l'invention, le conducteur dans un véhicule en mouvement peut à tout moment savoir s'il s'approche d'un point géographique connu, par exemple un radar automatique et pourra adapter sa vitesse. Le dispositif selon l'invention permet au conducteur d'avoir toujours le regard fixé sur la route et d'être plus vigilant, car il est averti automatiquement par des signaux sonores et/ou lumineux de son approche de l'emplacement d'une borne de contrôle. Sur un plan pratique, l'appareil se présente sous la forme d'un petit boîtier qui se fixe à l'intérieur du véhicule, de préférence derrière le pare-brise. Le dispositif est relié au circuit électrique du véhicule et peut être mis en marche ou mis à l'arrêt au moyen d'un commutateur marche/arrêt. Comme on le voit sur la figure 1, le dispositif comprend des moyens de détection de position du véhicule à un temps t. Ces moyens de détection sont constitués d'une antenne G.P.S. 1 et d'un récepteur G.P.S. 2. Le dispositif comprend des moyens d'enregistrement de la position connue de points géographiques. Ces moyens d'enregistrement sont constitués par une carte SIM 3 qui peut être insérée dans le boîtier, d'une manière similaire à une carte SIM insérée dans un téléphone mobile. Cette carte SIM est une puce de type mémoire EEPROM S8 (Electrically Erasable Programmable Read-only Memory; mémoire morte programmable effaçable électriquement). Cette carte SIM comprend une mémoire où sont inscrites les coordonnées géographiques de ces radars fixes. On peut effectuer des mises à jour en reprogrammant ces cartes SIM. Ainsi, si des radars fixes sont ajoutés ou supprimés, la carte SIM 3 peut être modifiée en fonction de ces modifications. De préférence la capacité de la mémoire EEPROM est de 32 kilooctets (ko). Un microprocesseur 4 traite les informations provenant du récepteur G.P.S. 2 et de la carte SIM 3. Ce microprocesseur 4 comporte 2 ko de RAM (Random Access Memory, mémoire vive, 32 ko de Flash ROM (Flash Read-only Memory ou mémoire morte éclair) et 2 x 2 ko de Dataflash). Le boîtier est relié à l'alimentation 5 du véhicule, à un commutateur marche/arrêt 6, un avertisseur sonore 7 et à un avertisseur lumineux 8. L'avertisseur lumineux 8 est de préférence une LED (diode électroluminescente) et l'avertisseur sonore 7 est de préférence un vibreur sonore (Buzzer). On décrira maintenant plus en détail le fonctionnement de l'appareil selon l'invention. Comme on l'a mentionné précédemment, la carte SIM qui permet d'enregistrer les points géographiques connus est constituée d'une mémoire électrique de 32 kilooctets utilisant le bus 12C comme protocole d'écriture/lecture. La mémoire est divisée en 2728 enregistrements de 12 octets. Un enregistrement correspond au codage d'un point géographique. La position géographique d'un point est mémorisée sur 8 octets: 2 nombres réels X et Y (codés en virgule flottante simple, soit 4 octets) représentent les coordonnées géographiques d'un lieu exprimées en Lambert 93 (unité le mètre). On prévoit une valeur sur 1 octet pour un indice de prévention (4 bits sont utilisés pour exprimer une valeur définie de 1 à 16) et une valeur de limitation de vitesse sur 4 bits pour des valeurs de 30 à 130 km/h, trois octets libres étant réservés pour des options futures. L'indice de prévention est une valeur comprise en 1 et 16. Cet indice de prévention permet de calculer la distance de déclenchement de la phase de signalisation, donc d'avertissement sonore ou lumineux. La distance de signalisation des radars fixes sera en effet différente suivant le type de route emprunté. Ainsi, une borne se trouvant sur autoroute sera 2866437 8 signalée une première fois à 1 km avant sa position, une borne se situant sur une route sera signalée une première fois 500 mètres avant sa position et une borne se trouvant en ville sera signalée une première fois 100 mètres avant sa position. L'indice de prévention est le coefficient de multiplication de la distance minimum de 100 mètres. Pour un radar fixe situé sur une autoroute, l'indice de prévention étant de 10, le déclenchement de la phase d'avertissement sera donné quand le véhicule sera à 100 m x 10, soit à 1 km. Pour un radar fixe sur route, l'indice de prévention est de 5 et le déclenchement se fait à 100 m x 5 (500 m) et pour un radar fixe en ville, l'indice de prévention est de 1. On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif et plus particulièrement des opérations effectuées par le microprocesseur 4. Quand il est alimenté, l'appareil démarre automatiquement et effectue la vérification de la présence de la carte SIM et de sa validité (vérification de sa zone "version" : cohérence et intégrité des données). Après 5 secondes, l'avertisseur sonore 7 émet un long bip (500 ms). Le bouton poussoir Marche/Arrêt permet à tous moments d'allumer/éteindre l'appareil. Ce bouton poussoir sera scruté avec un anti- rebond logiciel de 100 ms. La LED 8 s'allume rouge fixe si la carte SIM n'est pas présente, mal insérée, ou qu'elle n'est pas valide. L'avertisseur sonore 7 émet une série de bips (signal carré de période égale à 400 ms) pendant 5 secondes. La LED 8 clignote verte si tout est correct. Attente du premier positionnement Le récepteur G.P.S.. est mis en route directement à la mise sous tension. Tant qu'aucune position n'est acquise, la LED verte clignote. Quand le microprocesseur 4 a récupéré la première position du véhicule Vo, la LED 8 verte s'allume fixe. Ce premier positionnement est enregistré comme point de départ Vo. Tri des points géographiques Si des points sont enregistrés dans une page de la mémoire du microprocesseur, il vérifie la cohérence de leur présence (distance inférieure à 30 km par rapport à la position trouvée). Un point hors zone est effacé. Le microprocesseur lit une à une les différentes coordonnées géographiques des points présents dans la carte SIM. Pour chaque point, il calcule sa distance par rapport à la position trouvée D. Si la distance calculée D est inférieure à 30 km, le microprocesseur 4 ajoute éventuellement ce point à la table. Création des tables en RAM Les points ainsi repérés et sauvegardés sont ensuite triés dans 2 tables distinctes: La table n 1 comprend les points dont la distance D au véhicule est à moins de 2,5 km de la position calculée; La table n 2, comprend les points dont la distance D au véhicule est entre 2,5 et 30 km. Positionnement G.P.S.. continu et permanent Les trames de positionnement sont envoyées toutes les secondes par le récepteur G.P.S. et permet au microprocesseur de calculer Vt. Pour chaque nouvelle position et selon le contexte précédent, le microprocesseur exécute une des tâches décrites ci-dessous. Aucun point dans les tables Si la distance Vt Vo parcourue par rapport au point de départ est supérieure à 25 km, le microprocesseur procède à un nouveau tri de tous les points de la carte SIM, et enregistre la dernière position comme nouveau point de départ. Table n 1 vide Tant qu'il existe des points référencés dans la Table n 2: Le microprocesseur vérifie la validité des points de la Table n 2. Si les tables sont vides, le microprocesseur procède à un nouveau tri de tous les points de la carte SIM, et enregistre la dernière position comme nouveau point de départ Vo. Si la distance parcourue Vt Vo par rapport au point de départ est supérieure à 25 km, le microprocesseur procède à un nouveau tri de tous les points de la carte SIM, et enregistre la dernière position comme nouveau point de départ Vo. Points référencés dans la Table n 1 Le microprocesseur enregistre la dernière position G.P.S. comme point intermédiaire M. Chaque point géographique de la carte SIM possède un indice numérique qui permet d'enclencher la phase d'avertissement selon des distances différentes. Tant qu'il existe des points référencés dans cette table: Le microprocesseur contrôle la distance D entre chaque nouvelle position et les points de la Table n 1. Il déclenche la phase d'avertissement s'il y a lieu. La validité des points de la Table n 1 est vérifiée à chaque nouvelle position. Si la distance parcourue Vt V; entre la dernière position et le point intermédiaire est supérieure à 1 km, le microprocesseur procède à un tri de la Table n 2 et enregistre cette position comme nouveau point intermédiaire V. Phase d'avertissement Elle est automatiquement lancée quand le véhicule est situé dans la zone d'approche d'un point. Cette zone d'approche est calculée à partir de son indice de prévention. La phase d'avertissement consiste: À émettre une sonnerie de 2 trains de 7 bips, suivi de trains de 2 bips. La durée entre chaque train de bips est calculée selon l'indice de prévention. Un bip est un signal carré de période égale à 400 ms. La LED clignote rouge. La phase d'avertissement cesse quand la distance entre le point et la position augmente et que celle-ci est supérieure à 20% du rayon de la zone d'approche. Le délai inter-trains de la sonnerie sera calculé à partir de l'indice de prévention valeur de 1 à 16. Ce délai est égal à : 1 s + indice de prévention x 400 ms. Par exemple, l'indice de prévention d'un radar fixe situé sur une autoroute étant de 10, le délai sera de 5 secondes. Perte de positionnement Le microprocesseur considèrera que la réception G. P.S. est perdue, quand 20 trames de suites sans positionnement seront reçues. Quand une position Vt sera de nouveau lue, le tri des tables sera conditionné à la distance entre cette position et le dernier point de départ conservé (Vt Vo). Programmer le microprocesseur Le logiciel sera flashé directement in-situ en reliant le port de flashage de l'appareil au P.C. à l'aide d'un câble série RS232 (pour démarrer le boot du microprocesseur, il faudra mettre un cavalier sur le strap de flashage avant d'alimenter la carte). On utilise un logiciel standard de programmation pour M16C. Bien entendu, la description en regard de la figure 1 est un exemple de réalisation non limitatif de la présente invention et celle-ci englobe toutes les autres formes de réalisation entrant dans le cadre des revendications ci-jointes. 2866437 12 REVENDICATIONS 1. Dispositif avertisseur d'approche de points géographiques destiné à être placé dans ou sur un moyen de transport (véhicule), caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de détection de position Vt du véhicule à un temps t, des moyens d'enregistrement de la position P de points géographiques, un microprocesseur qui comprend des moyens de calcul de la distance D entre la position P de chacun des points géographiques et la position Vt du véhicule au temps t, des moyens de déclenchement d'une alarme quand la distance D entre la position P de chacun des points géographiques et la position Vt du véhicule au temps t est inférieure à une valeur donnée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection de la position Vt du véhicule à un temps t sont un récepteur G.P.S.. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'enregistrement de la position de points géographiques sont une carte SIM de type S8 (puce de type mémoire EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-only Memory) ou mémoire morte programmable effaçable électriquement). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de sauvegarde des points pour lesquels ladite distance D est inférieure à une limite supérieure, par exemple 30 km, des moyens de triage des points pour lesquels ladite distance entre la position du véhicule au temps t avec la position de chacun des points géographiques est inférieure à une limite inférieure, par exemple 2,5 km, et les points pour lesquels ladite distance est comprise entre la limite inférieure et la limite supérieure, par exemple entre 2,5 km et 30 km. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de la distance entre la position P de chacun des points géographiques et la position Vt du véhicule au temps t pour laquelle le déclenchement de l'alarme est effectué sera de 100 m x Indice de prévention. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la détection de la position du véhicule et le calcul de D sont effectués toutes les secondes. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les points géographiques sont des bornes automatiques de contrôle de vitesse. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'indice de prévention est différent selon la nature de la route et la vitesse autorisée à cet endroit. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'indice de prévention est de 10 pour une borne située sur une autoroute, l'indice de prévention est de 5 pour une borne sur route et l'indice de prévention est de 1 pour une borne en ville. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alarme est une alarme sonore et/ou une alarme visuelle.