Brevet FR3065830A1 — publié le 20181102

La prÃ©sente invention concerne un dispositif de radar pÃ©dagogique intÃ©grÃ© au signal jaune d'un feu de circulation tricolore. D'une part, traditionnellement, les dispositifs de radar pÃ©dagogique visent principalement Ã avertir visuellement les usagers de la route lorsqu'ils approchent de ce dispositif Ã une vitesse supÃ©rieure Ã la limitation en vigueur. GÃ©nÃ©ralement, ce type de dispositif est composÃ© d'un radar Doppler qui produit, entre autres, une mesure de la vitesse et un systÃ¨me d'affichage pour avertir les usagers. Il existe diffÃ©rentes sortes de radars type Doppler : pulsÃ© cohÃ©rent, Ã ondes entretenues ou Ã modulation de frÃ©quence. Le plus rÃ©pandu est le couplage des radars Doppler pulsÃ© cohÃ©rent et Ã modulation de frÃ©quence pour obtenir une meilleure prÃ©cision sur la vitesse. Le principe du pulsÃ© cohÃ©rent utilise l'effet Doppler- Fizeau de l'Ã©cho rÃ©flÃ©chi par une cible pour mesurer sa vitesse radiale. Le principe de la modulation de frÃ©quence est de faire varier la frÃ©quence de l'Ã©metteur pour permettre de dÃ©terminer la distance de la cible. Le signal micro-ondes Ã©mis par une antenne directionnelle du radar Ã frÃ©quence est rÃ©flÃ©chi par la cible et comparÃ© en frÃ©quence, via une deuxiÃ¨me antenne de rÃ©ception, avec le signal originel aller-retour. Ces radars sont associÃ©s Ã des systÃ¨mes Ã©lectroniques numÃ©rique/analogique pour l'Ã©mission des signaux et analogique/numÃ©rique pour le traitement et l'analyse des signaux rÃ©flÃ©chis. Le systÃ¨me d'affichage, avertissant visuellement les usagers de la route, utilise principalement une matrice de LED comme dispositif d'Ã©clairement. Cette matrice est pilotÃ©e par un systÃ¨me Ã©lectronique comprenant une alimentation et une commande matricielle LED par LED ou/et branches de LED par branches de LED pour gÃ©nÃ©rer un message visuel. Ces messages sont du type affichage de la vitesse mesurÃ©e, smiley, signal danger,... D'autre part, traditionnellement, les dispositifs de feux de circulation tricolore sont Ã©quipÃ©s de trois signaux indÃ©pendants de couleur rouge (en partie supÃ©rieure), jaune (au milieu) et verte (en partie basse). Le phasage des trois signaux est gÃ©rÃ© par un contrÃ´leur de carrefour (automate) externe aux feux de circulation. 3065830 2 Ce contrÃ´leur active directement et indÃ©pendamment les trois signaux tricolores via une commande/alimentation (230Vac, 12Vdc ou 24Vdc). Le phasage (temps des phases et ordre d'activation) peut Ãªtre diffÃ©rent selon les pays en fonction de la lÃ©gislation en vigueur. Actuellement, les signaux des feux de circulation tricolore utilisent principalement des LED comme dispositif d'Ã©clairement. Une matrice de LED est pilotÃ©e par un systÃ¨me Ã©lectronique comprenant une alimentation et une commande matricielle LED par LED ou/et branches de LED par branches de LED. GÃ©nÃ©ralement la totalitÃ© de la surface du signal s'Ã©claire mais il peut aussi y avoir des Ã©clairements partiels pour faire apparaÃ®tre des pictogrammes spÃ©cifiques (bus, vÃ©lo, flÃ¨ches,...) afin de s'adresser Ã des usagers de la route particuliers. Lors de l'activation du signal par le contrÃ´leur, son dispositif d'Ã©clairement ne dÃ©livre qu'un seul message : Â« passez Â» avec l'activation du signal vert, Â« stop Â» avec l'activation du signal rouge et Â« changement de phase Â» en cours ou Ã venir avec l'activation du signal jaune. Il y a quelques exceptions, dans certains pays, la lÃ©gislation autorise un dÃ©compte temporel visuel des phases rouge et/ou verte sur un ou plusieurs signaux. La fonction standard du signal jaune reste donc principalement de signaler, aux usagers de la route, un Ã©tat intermÃ©diaire transitoire (ou Ã venir) entre les deux autres phases d'un feu de circulation tricolore. Le dispositif selon l'invention permet d'associer les propriÃ©tÃ©s des deux systÃ¨mes connus (le radar pÃ©dagogique et le signal jaune des feux de circulation tricolore) dans un seul et mÃªme systÃ¨me imbriquÃ©. L'ensemble des Ã©lÃ©ments de chaque systÃ¨me connu est prÃ©sent dans le dispositif selon l'invention. Les systÃ¨mes Ã©lectroniques regroupent toutes les fonctionnalitÃ©s des deux systÃ¨mes connus et peuvent avoir un ou plusieurs Ã©lÃ©ments communs aux deux fonctions, comme par exemple l'alimentation ou la commande matricielle. La matrice de LED est toujours unique et commune aux deux fonctions. En effet et en premier lieu, le dispositif selon l'invention comporte toutes les caractÃ©ristiques de base pour rÃ©pondre aux exigences et aux fonctionnalitÃ©s d'un systÃ¨me de radar 3065830 3 pÃ©dagogique : un radar type Doppler-Fizeau avec deux antennes, une pour l'Ã©mission et l'autre pour la rÃ©ception. une Ã©lectronique comprenant des convertisseurs numÃ©rique/analogique pour l'Ã©mission des signaux et analogique/numÃ©rique pour la rÃ©ception. une Ã©lectronique comprenant, entre autres, un microcontrÃ´leur pour la gestion des signaux Ã©mis et le traitement et l'analyse des signaux rÃ©flÃ©chis. une Ã©lectronique comprenant une alimentation et une commande matricielle LED par LED ou/et branches de LED par branches de LED pour gÃ©nÃ©rer un message visuel. une matrice de LED (commune aux deux systÃ¨mes) comme dispositif d'Ã©clairement pour gÃ©nÃ©rer un message visuel. En second lieu, le dispositif selon l'invention comporte en effet aussi toutes les caractÃ©ristiques de base pour rÃ©pondre aux exigences et fonctionnalitÃ©s d'un signal jaune pour feux de circulation tricolore : un boitier standard identique au boitier standard des signaux jaunes qui permet sa fixation dans la majoritÃ© des feux de circulation tricolore. une unitÃ© optique, qui peut Ãªtre en polycarbonate une Ã©lectronique comprenant une alimentation et une commande matricielle LED par LED ou/et branches de LED par branches de LED pour gÃ©nÃ©rer un message visuel. une Ã©lectronique pour la gestion des commandes/alimentations signaux issus du contrÃ´leur. une matrice de LED (commune aux deux systÃ¨mes) comme dispositif d'Ã©clairement pour rÃ©pondre aux exigences normatives de la EN 12368 (Equipement de rÃ©gulation du trafic - Signaux) ou toutes autres normes en vigueur dans le pays d'utilisation. Les dessins annexÃ©s illustrent l'invention : La figure 1 reprÃ©sente en coupe, le dispositif de l'invention. La figure 2 reprÃ©sente le synoptique des systÃ¨mes Ã©lectroniques de l'invention. 3065830 4 La figure 3 reprÃ©sente l'invention dans une application rÃ©elle. En rÃ©fÃ©rence aux dessins des figures 1 et 2, le dispositif type comporte un boitier(A), une optique (B) et des systÃ¨mes Ã©lectroniques (C). Les systÃ¨mes Ã©lectroniques sont disposÃ©s des deux cÃ´tÃ©s de la carte Ã©lectronique ou sur plusieurs cartes Ã©lectroniques reliÃ©es entre-elles(D). Du cÃ´tÃ© optique, la matrice de LED (E) et les antennes (F) sont entrelacÃ©es. Du cÃ´tÃ© boitier, dans les systÃ¨mes Ã©lectroniques, on trouve : - une alimentation (VCC). - un radar type Doppler-Fizeau avec deux antennes (F), une pour l'Ã©mission et l'autre pour la rÃ©ception (TX et RFIN), Ã une frÃ©quence de 24GHz, pour une distance de dÃ©tection d'environ 50m. - Interface de programmation et de configuration (seuil de vitesse de dÃ©tection) du systÃ¨me (IFI et IFQ). - Dalle circulaire de LEDs (E) commandÃ©es unitairement en mode FullMatrix. - Un boitier (A) et une optique (B) adaptÃ©s aux feux tricolores standards. - Deux connexions pour se raccorder au feu de circulation tricolore sur les commandes/alimentations des signaux vert et jaune issus du contrÃ´leur (R TUNE et V PTAT) - Une commande/alimentation (230Vac, 12Vdc ou 24Vdc) pour allumer la totalitÃ© des LED dans la phase jaune tricolore (CJ). Cette commande est reliÃ©e Ã la sortie jaune du contrÃ´leur de carrefour. - Une commande/alimentation (230Vac, 12Vdc ou 24Vdc) pour allumer le mode radar et l'affichage des informations, en cas de dÃ©passement de limitation de vitesse (CV). Cette commande est reliÃ©e Ã la sortie verte du contrÃ´leur de carrefour. En cas de commande/alimentation simultanÃ©e (phases verte et jaune activÃ©es), la fonction signal jaune des feux de circulation tricolore est prioritaire. La commande d'allumage de la totalitÃ© des LED dans la phase jaune tricolore est alors activÃ©e. Le dispositif selon l'invention est particuliÃ¨rement destinÃ© Ã Ãªtre intÃ©grÃ© dans les feux de circulation tricolore (2), en lieu et place du signal jaune existant(3). Il peut Ãªtre utilisÃ© soit dans 3065830 5 les feux de circulation tricolore dÃ©jÃ installÃ©s sur la voie publique ou dans ceux prÃ©vus pour des travaux neufs. Etant totalement autonome, il utilise simplement le phasage du contrÃ´leur pour passer du mode radar pÃ©dagogique (phase verte) au mode signal jaune (phase jaune). Pour cela, il suffit de le connecter directement dans le feu de circulation tricolore sur les commandes/alimentations des signaux vert(CV) et jaune (CJ) issus du contrÃ´leur. La configuration de vitesse de dÃ©tection du dispositif selon l'invention (par exemple 30, 50 ou 70Km/h) permet de fixer le seuil Ã partir duquel le systÃ¨me d'affichage s'enclenche pour avertir les usagers (1). REVENDICATIONS1) Dispositif qui associe les propriÃ©tÃ©s de deux systÃ¨mes connus : le radar pÃ©dagogique et le signal jaune des feux de circulation tricolore, dans un seul et mÃªme systÃ¨me imbriquÃ© caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte un boÃ®tier de feux de circulation tricolore, une unitÃ© optique de feux de circulation tricolore et des systÃ¨mes Ã©lectroniques regroupant toutes les fonctionnalitÃ©s du radar pÃ©dagogique et du signal jaune des feux de circulation tricolore. Les fonctionnalitÃ©s du radar pÃ©dagogique et du signal jaune des feux de circulation tricolore Ã©tant : la mesure de la vitesse d'un vÃ©hicule en approche, l'affichage d'un message visuel d'information liÃ© Ã cette vitesse et l'affichage d'un message visuel circulaire jaune d'avertissement aux vÃ©hicules en approche que le feu tricolore va passer au rouge et qu'il faut s'arrÃªter. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractÃ©risÃ© en ce que les systÃ¨mes Ã©lectroniques comprennent une alimentation, une commande matricielle LED, une matrice de LED, une Ã©lectronique pour la gestion des commandes/alimentations des signaux issues du contrÃ´leur, un radar type Doppler-Fizeau avec deux antennes, des convertisseurs numÃ©rique/analogique et analogique/numÃ©rique et un microcontrÃ´leur pour la gestion des signaux Ã©mis et le traitement et l'analyse des signaux rÃ©flÃ©chis reÃ§us par le radar. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractÃ©risÃ© en ce que la matrice de LED est unique et commune aux deux fonctionnalitÃ©s du systÃ¨me : le radar pÃ©dagogique et le signal jaune des feux de circulation tricolore. 4) Dispositif selon la revendication 3 caractÃ©risÃ©e en ce que la matrice de LED a une commande matricielle LED par LED ou/et branches de LED par branches de LED pour gÃ©nÃ©rer un message visuel. 5) Dispositif selon la revendication 2 caractÃ©risÃ© en ce que les 30 systÃ¨mes Ã©lectroniques peuvent avoir un ou plusieurs Ã©lÃ©ments communs aux deux fonctionnalitÃ©s du systÃ¨me : le radar pÃ©dagogique et le signal jaune des feux de circulation tricolore. 6) Dispositif selon la revendication 1 caractÃ©risÃ© en ce qu'en cas de commandes/alimentations simultanÃ©es, si les phases verte et 35 jaune sont activÃ©es en mÃªme temps, la fonction signal jaune des feux de circulation tricolore est prioritaire.