Procédé pour déterminer l'écartement entre deux véhicules se succédant en marche et dispositif pour la mise en ceuvre du procédé
L'une des causes les plus sérieuses des accidents d'automobiles a pour origine la pratique consistant à suivre de trop pres le véhicule précédent, conduite communément appelée parechoc contre pare-choc . Cette conduite est l'une des causes principales des accidents de la circulation, particulierement sur les routes à grande circulation et les autoroutes à acces contrôlé pour lesquelles les dangers de croisements sont pratiquement éliminés. En vue de la sécurité, tout conducteur doit maintenir une distance suffisante entre l'avant de son propre véhicule et l'arrière du véhicule le précédant pour permettre une reaction mentale et physique correcte en reponse à un freinage brutal ou inattendu.
Bien que la vitesse de réaction des conducteurs de véhicules automobiles puisse varier en fonction de leur âge, de leur vivacité et de la coordination de leurs réflexes, les autorités traitant de la sécurité de la circulation sont generalement d'accord pour admettre l'existence d'un intervalle de sécurité normalisé entre véhicules. Cet intervalle varie directement avec la vitesse du vehicule et on admet en general un intervalle egal à la longueur d'une voiture pour chaque tranche de vitesse de 16 km/h. De telles distances sont parfois difficiles à apprécier et à matérialiser par le conducteur, et fréquemment les conducteurs se déplaçant à des vitesses elevees sur les routes à grande circulation tendent à porter un jugement erroné à la fois sur leur propre vitesse et sur la distance qui les separe du vehicule les précédant.
Le procédé selon l'invention pour déterminer l'écartement entre deux véhicules se succedant en marche pour assurer la sécurité de conduite est caractérisé par la signalisation du passage à l'arrière d'un premier véhicule au droit d'un point donne, la signalisation du passage de l'avant du véhicule suiveur au droit dudit point donne, l'e'tablissement, en reponse à la signalisation du passage de l'arrière dudit premier véhicule, d'un intervalle de temps prédéterminé qui suit ledit passage de l'arrière dudit premier véhicule et la constatation si le passage de l'avant du vehicule suiveur a lieu ou non pendant ledit intervalle de temps prédéterminé.
Le dispositif pour la mise en uvre du procédé selon l'invention, pour detecter l'intervalle existant entre deux véhicules successifs se déplaçant sur une route dans une voie de circulation commune et pour indiquer que cet intervalle est inférieur à un intervalle de sécurité prédéterminé, est caractérisé par le fait qu'il comprend en combinaison:
des moyens détecteurs de véhicule en un point donne sur ladite voie de circulation et aptes à produire un signal de sortie durant le passage de chaque véhicule; des moyens de coincidence ayant une pre miere entre et une seconde entre, aptes à produire un signal de coïncidence lorsque ces deux entrees sont excitees simultanément; des moyens de conditionnement, sensibles au signal de sortie desdits moyens détecteurs pour exciter ladite pre miere entre pendant une periode de temps prédéterminée apres la fin de chaque dit signal de sortie et pour exciter ladite seconde entre au commencement de chaque dit signal de sortie;
et des moyens sensibles au signal de coïncidence produit par lesdits moyens de coincidence pour indiquer que l'intervalle entre des véhicules successifs dans ladite voie de circulation est inférieur à un intervalle de sécurité prédéterminé.
Dans un mode de réalisation préféré du dispositif deux circuits de conditionnement séparés sont prevus. L'un reste déclenché pendant une periode correspondant à l'intervalle de reaction de sécurité moyen ou recommandé alors que l'autre reste excite pendant une periode plus courte egale à l'intervalle de réaction de sécurité minimal.
Chaque circuit de conditionnement excite partiellement un dispositif logique de coïncidence pour l'intervalle de temps respectif. Lorsqu'un vehicule suiveur est détecté pendant l'intervalle de temps le plus long, I'un des dispositifs logiques de coïncidence est excite complete- ment pour actionner un signal avertisseur et prevenir le conducteur, tandis que lorsqu'il est détecté au cours de l'intervalle le plus court, I'autre dispositif logique de coincidence est complètement excté afin d'alerter un gendarme ou autre contrôleur pour arrêter le contrevenant ou pour prendre son identité et enregistrer la faute commise.
L'invention pourra, de toute façon, etre bien comprise à l'aide du complement de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexes, lesquels komplement et dessins sont, bien entendu, dornes surtout à titre d'indication.
La fig. 1 est un schema synoptique d'une realisation pre ferse de l'invention employant des circuits de commutation commandés par solénoïde.
La fig. 2 est un schema synoptique d'une autre realisation préférée de l'invention utilisant un montage électronique.
Les fig. 3a à 3j montrent des courbes typiques de formes d'ondes des signaux du detecteur tracees en portant en abszisse les temps à la meme schelle (fig. 3j) pour expliquer le fonctionnement du montage electronique de la fig. 2.
En se referant à la fig. 1, on voit qu'un detecteur 10 de véhicule detecte la presence d'un vehicule en un point donné sur une voie de circulation. De préférence, le detecteur 10 doit etre du type qui délivre un signal de sortie continu pendant tout l'intervalle de temps requis pour que le véhicule passe au point donne. Différents types de détecteurs peuvent etre utilises à cet effet, y compris ceux fonctionnant suivant les principes optiques, par radar, par ultra-sons et par capacité.
Cependant, les détecteurs de véhicule sont généralement du type à capteurs utilisant des bobines d'inductance placees sur la chaussée ou enrobees dans cette derniere, car ils paraissent les mieux adaptes à l'usage auquel on les destine (voir fig. 2) et présentent, en outre, les avantages de la simplicité et d'un cout reduit. Lorsque l'avant du véhicule atteint le point choisi sur la route, le détecteur 10 délivre un flux de courant d'excitation dans la bobine du solenoide 12, flux qui continue à passer d'une façon ininterrompue jusqu'à ce que l'arrière du véhicule ait franchi lui aussi ledit point choisi.
Lorsqu'il est excité, le solenoide actionne cinq interrupteurs associés 12a, 12b, 12c, 12d et 12e, fermant ainsi les interrupteurs 12a, 12c, 12e normalement ouverts pour permettre le passage du courant tout en ouvrant les interrupteurs 12b et 12d normalement fermes, pendant la totalité de la periode au cours de laquelle le courant d'excitation s'écoule dans la bobine du solenoide 12. Lorsque l'arrière du véhicule a franchi le point choisi, le courant d'excitation provenant du détecteur 10 est coupe, les interrupteurs 12a, 12c et 12e revenant à leur position normalement ouverte alors que les interrupteurs 12b et 12d reviennent à leur position normalement ferme.
L'interrupteur 12a, normalement ouvert, est insere dans un circuit en serie entre une borne B + du reseau d'alimentation et un jeu de deux solenoides 14 et 16 à action différée, montes en parallele. Des condensateurs 18 et 20 sont montes en parallele, respectivement avec les solenoides 14 et 16, pour maintenir ces derniers excites pendant les periodes de temps choisies. Lorsque l'interrupteur 12a, normalement ouvert, est fermé, le courant provenant de la borne B + s'écoule dans les diodes 22 et 24 connectées dans le sens direct pour actionner respectivement les solenoides 14 et 16 et en meme temps charger les condensateurs associés 18 et 20.
Lorsque l'interrupteur 12a s'ouvre apres le passage du véhicule, la charge emmagasinée dans les condensateurs 18 et 20 se decharge dans les solenoides respectifs 14 et 16 pour maintenir un flux de courant d'excitation pendant la totalité de la periode de temps choisie, sa valeur etant déterminée par la capacité du condensateur en rapport avec l'inductance de la bobine de solenoide associée. Les diodes 22 et 24 empechent tout passage de courant inverse pouvant provenir des condensateurs 18 et 20 lors de leur décharge. Dans la réalisation particulière illustrée sur la fig. 1, les condensateurs 18 et 20 sont choisis pour maintenir la présence du courant d'excitation dans la bobine de solenoide 14 pendant un temps substantiellement plus long que celui relatif à la bobine de solenoide 16.
Cet intervalle de temps plus long peut rendre égal l'intervalle de sécurité recommandé se rapportant à un temps de réponse maximal du conducteur, alors que l'intervalle de temps plus court relatif à la bobine de solenoide 16 peut etre rendu egal à un temps de reaction minimal du conducteur, indicatif d'une conduite pare-choc contre pare-choc tout à fait dangereuse, représentant une violation du reglement.
Le courant d'excitation traversant la bobine de solenoide 14 ferme l'interrupteur 14a, normalement ouvert, qui est connecté en série avec l'interrupteur 12b, normalement fermé, et avec une bobine de solenoide 26, puis la borne d'alimentation B +. Le courant au travers de la bobine de solenoide 26 ferme les deux interrupteurs associés 26a et 26b, normalement ouverts. L'interrupteur 26a, normalement ouvert, est monte en serie avec la bobine 26 et l'interrupteur 14a, normalement ouvert, et en parallele avec l'interrapteur 12b, normalement fermé, et sert ainsi à maintenir le passage du courant dans la bobine 26 aussi longtemps que l'interrupteur 14a est fermé, meme si l'interrupteur 12b, normalement fermé, est ouvert par le passage d'un autre véhicule.
Ainsi, lorsqu'un premier véhi- cule atteint le point choisi, l'interrupteur 14a est fermé, mais l'interrupteur 12b, normalement fermé, est maintern ouvert jusqu'ä ce que le véhicule soit passé. Lorsque le courant d'excitation du détecteur de véhicule 10 cesse de passer dans la bobine de solénoïde 12, indiquant ainsi que l'arrière du véhicule a dépassé le point choisi, l'interrupteur 12b, normalement fermé, est libéré et se ferme pour faire passer un courant dans la bobine de solenoide 26 et l'interrupteur 14a, normalement ouvert, qui est maintenu fermé par l'excitation, qui persiste, de la bobine de solenoide 14.
Le solenoide commande 26 ferme l'interrupteur 26a, normalement ouvert, pour etablir le passage conducteur dans la bobine 26 aussi longtemps que les contacts de l'interrupteur 14a restent fermes. Ainsi, ce circuit est un circuit de conditionnement qui maintient un courant d'excitation dans la bobine du solenoide 26 pendant une periode de temps fixee, apres que l'arrière du véhicule ait depasse le point choisi sur la route.
Le solenoide 26 ainsi commande ferme les contacts de l'interrupteur 26b, normalement ouvert, montes en serie avec les contacts de l'interrupteur 12c, normalement ouvert, et avec une bobine de solenoide 28, puis la borne d'alimentation B +. 3iiinsi, si l'interrupteur 12c est fermé par l'arrivée d'un véhicule au point choisi pendant la periode de temps durant laquelle l'interrupteur 26b reste fermé en raison du passage du véhicule précédent, un courant d'excitation passe dans le dispositif de coincidence des interrupteurs pour actionner la bobine de solenoide 28 qui, alors, ferme l'interrupteur 28a, normalement ouvert,
pour commander un signal avertisseur approprié 30 destine à prevenir le conducteur du véhicule suivant qu'il se trouve trop près du véhicule précédent. Le solénoïde 28 peut être maintenu excité pendant une courte periode de temps au moyen d'un condensateur 29 couplé en parallele pour engendrer le signal avertisseur pendant un intervalle de temps désiré jusqu'ä ce que le conducteur soit passé.
Un circuit de conditionnement similaire est mis en jeu à propos de l'intervalle fixe le plus court en accord avec le passage du courant d'excitation dans la bobine de solenolde 16.
L'interrupteur 16a, normalement ouvert, associé à cette bobine, est monte en serie avec l'interrupteur 12d, normalement fermé, et avec une bobine de solenoide 32 qui contrôle les interrupteurs 32a et 32b, normalement ouverts. L'interrupteur 32a, normalement ouvert, est monte en parallele avec l'interrupteur 12b, normalement fermé pour maintenir le solenoide 32 excite, depuis la fermeture de l'interrupteur 12d, normalement fermé, au passage du véhicule et pendant la periode de temps ehoisie pendant laquelle l'interrupteur 16a, normalement ouvert, reste fermé. L'interrupteur 32b, normalement ouvert, est monte en serie avec l'interrupteur 12c, normalement ouvert, et avec une bobine de solenoide 34.
Ainsi, si l'interrupteur 12c se ferme en raison de l'arrivée d'un véhicule pendant la periode de temps ehoisie au cours de laquelle l'interrupteur 32b est fermé, le courant traversant la bobine de solenoide 34 ferme l'interrupteur 34b, normalement ouvert, pour actionner un dispositif 36 d'enregistrement de violation du reglement ou pour la délivrance d'un signal.
Comme le montre le dessin, le degre de gravité de la violation ou de la condition d'insécurité peut etre déterminé, si on le désire, en inserant en serie avec l'interrupteur 12b, une minuterie à commande électrique 38. Lorsque l'interrupteur 12b est libéré pour se fermer apres le passage d'un véhicule la minuterie démarre et continue à fonctionner jusqu'à ce que l'interrupteur 12b soit ouvert par l'arrivée d'un autre véhicule ou s'ouvre à la fin de la periode de temps choisie durant laquelle l'interrupteur 14a est fermé, indiquant ainsi la valeur en temps de l'intervalle le plus court existant entre deux véhicules.
On se réfère maintenant à la fig. 2, sur laquelle on a illustré une réalisation améliorée de l'invention qui met en ceuvre des circuits électroniques simples au lieu et place du circuit de commutation par bobines de solenoide représenté sur la fig. 1.
Le détecteur 10 de véhicule, dont les elements de base sont illustrés à l'intérieur du bloc en traits interrompus, consiste en une bobine d'inductance 40 disposée sur la chaussée ou enrobee dans cette derniere au milieu d'une voie de circulation choisie. La bobine d'inductance 40 est constituée par plusieurs spires de fil conducteur isole suivant une configuration plate, de sorte que l'axe de la bobine constituant le détecteur est perpendiculaire à la surface de la route. De telles bobines sont enrobées ou noyées en des points le long de la route à des intervalles sélectionnés avec des fils conducteurs s'étendant de ladite bobine jusqu'à une paire de bornes 42 situees à une certaine distance, bornes qui peuvent etre connectees au reste du montage chaque fois que cela est désiré pour controler la circulation en un de ces points.
Dans une variante, la bobine peut etre noyée dans un tapis protecteur qui peut etre etendu sur la route en un point quelconque de celle-ci. Comme c'est généralement le cas avec ce type de détecteur, la bobine 40 est connectée en parallele avec un condensateur 44 pour former un circuit oscillant dont la fréquence est déterminée par l'in- ductance de la bobine 40 et la capacité du condensateur 44.
Ce condensateur 44 est du type variable et peut etre regle pour sélectionner une fréquence d'oscillation résonnante pour le circuit oscillant en l'absence de tout véhicule, fréquence qui correspond à la frequence centrale ou nominale d'un discriminateur de fréquence 46, puisque l'inductance d'une bobine donnee peut varier selon les propriétés magnétiques des materiaux presents sur la route et dans son environnement. Lorsque la fréquence de résonance du circuit oscillant, en l'absence de tout véhicule, egale la fréquence centrale du discriminateur de fréfquence 46, les oscillations appliquées au discriminateur de fréfquence 46 ne produisent aucun signal de sortie.
Lorsqu'un véhicule 48 se déplaçant sur la route atteint la bobine 40, la carrosserie métallique, et plus particulierement le chassis, le train arriere et le train avant qui sont les plus pres de la route sont interceptés par le flux produit le long de l'axe de la bobine d'inductance.
La reductance magnétique faible de ces pieces métalliques abaisse l'inductance de la bobine 40, changeant de ce fait la fréquence de résonance du circuit oscillant La fré quence accrue des oscillations du circuit oscillant, comme le montre la forme d'onde de la fig. 3a, pendant la periode requise pour que le véhicule 48 passe au-dessus de la bobine 40, produit une augmentation correspondante de l'amplitude du signal de sortie du discriminateur de fréquence 46, comme le montre la forme d'onde de la fig.
3b. La forme d'onde à la sortie ainsi produite est généralement de forme irrégulière en raison du fait que les essieux et les portions du train avant et du train arrière sur la plupart des véhicules passent plus pres de la surface de la route, d'où un couplage inductif meilleur, produisant ainsi des crêtes dans Jesdits signaux. Des formes d'ondes de sortie similaires sont obtenues en utilisant d'autres types de dispositifs de detection des véhicules qui peuvent également etre utilisés dans le cadre de la presente invention.
Cependant, les capteurs à bobines d'inductance sont particuliè- rement utiles puisqu'ils tendent à produire un signal continu de detection, meme pendant le passage de véhicules tels que des véhicules à double remorque dans lesquels il existe de faibles séparations entre les deux remorques.
Le signal de sortie du détecteur de véhicule est délivré à un circuit amplificateur-limiteur 50 qui augmente la grandeur du signal de sortie jusqu'à un niveau convenable et limite la deviation positive de ce signal à un niveau de tension déter- mine de maniere que la forme d'onde reste sensiblement constante apres la montee correspondante jusqu'à la descente correspondante à la fin du signal, comme le montre la fig. 3c.
En éliminant les variations de tension du signal lorsque le véhicule passe au-dessus du point sélectionné, on produit un signal du type impulsion dont le front avant indique l'arrivée de l'avant d'un véhicule au point sélectionné et dont le bord arriere indique le passage de l'arrière du véhicule sur ledit point. Cette impulsion est délivrée à un circuit dérivateur 52 qui engendre un pic de tension positive 54 en reponse au front de l'impulsion et un pic de tension negative 56 en reponse au bord arriere de l'impulsion, comme le montre la forme d'onde de la fig. 3d. Les pics de tension negative indiquant le passage de l'arrière de chaque véhicule traversent les diodes 58 et 60 connectées dans le sens inverse, comme le montre la forme d'onde de la fig. 3e, pour entrer dans une paire de multivibrateurs monostables 62 et 64.
Chaque pic negatif déclenche les circuits multivibrateurs 62 et 64 pour engendrer une impulsion correspondante à différentes périodes de temps présélectionnees apres lesquelles ces multivibrateurs sont coupes, à moins qu'un autre pic negatif n'ait ete reçu. Le multivibrateur monostable 62 dont l'impulsion de sortie est représentée par la forme d'onde de la fig. 3g engendre une impulsion pendant un intervalle de temps relativement long dans ce cas environ 1,2 seconde, intervalle qui correspond à un temps normal de réac- tion recommandé.
D'un autre cote le multivibrateur monostable 64 a un intervalle d'impulsion de sortie, montré par la forme d'onde de la fig. 3h, qui est sensiblement plus faible, par exemple environ 0,8 second, intervalle de temps correspondant à un temps de reaction minimal qui, s'il n'est pas maintenu, constituerait une condition dangereuse représentant uneviolation du code de la route.
Le signal de sortie du multivibrateur monostable 62 est appliqué à une entre d'un circuit de coïncidence ou circuit ET 66 et également à l'entrée d'une minuterie 68 si cela est désiré.
La sortie du multivibrateur monostable 64 est également reliee à une entre d'un autre circuit de coincidence ou circuit ET 70.
L'autre entre de chacun des circuits ET 66 et 70 reçoit les pics de tension positive 54 (fig. 3f) produits par le circuit déri- vateur 52 qui traversent une diode 72 connectée dans le sens direct. Ainsi, si un pic de tension positive 54 indiquant l'ar- rivée d'un véhicule au point sélectionné est engendré pendant l'intervalle durant lequel l'impulsion de durée du multivibrateur 62 est délivrée, l'application simultaner des signaux sur les deux entrees du circuit ET 66 entraine celui-ci à engendrer une impulsion de sortie 74, comme le montre la forme d'onde de la fig.
3i qui peut, par exemple, etre utilisée pour declencher l'allumage momentane d'un signal ou panneau lumineux 76 situe sur le bord de la route ou déclencher tout autre dispositif signalisateur approprié pour prevenir le conducteur qu'il suit le véhicule précédent de trop pres. D'un autre cote, si un pic positif 54 intervient au cours de l'intervalle de temps le plus court du multivibrateur 64, la coïncidence des signaux sur les deux entrees du circuit ET 70 donne une impulsion de sortie qui peut etre utilisée pour déclencher une camera de cinema ou un appareil photographique 78 situe aux abords de la route pour obtenir des enregistrements cinématographiques ou photographiques de la violation du code et de l'identité du véhicule contrevenant.
Egalement, une impulsion de sortie du circuit ET 70 peut être utilisée pour déclencher un indicateur lumineux 80 ou une sonnerie ou tout autre dispositif destine à notifier aux gendarmes qu'une violation du code vient de se produire, violation pour laquelle il y a lieu d'arrêter le véhi- cule. Si on le désire, lorsque la faute de conduite est photographiee, la photographie peut etre telle qu'elle comprenne une reproduction de la face indicatrice de la minuterie 68 de maniere que la mesure exacte de l'intervalle entre les véhicules soit également reproduite sur le document pour un usage ultérieur.
Le montage électronique illustré sur la fig. 2 permet egalement un fonctionnement adapté à certaines conditions de circulation pour lesquelles la conduite pare-choc contre parechoc ne peut etre évitée. Au cours des heures de pointe, particulierement sur les voies d'acces aux grandes villes et les autoroutes, la circulation peut etre tres lente et les véhicules sont fréquemment et inévitablement très rapprochés les uns des autres par suite de ralentissements et d'accélérations pério- diques qui produisent un effet dit d'accordéon, lequel constitue une caractéristique habituelle de la circulation dense.
A ce sujet, il faut noter que l'amplitude des pics de tension 54 et 56 produits à la sortie du circuit dérivateur 52 est proportionnelle au taux de changement de fréquence produit par le véhicule observé qui, à son tour, est directement proportionnel à la vitesse de ce véhicule. Ainsi, dans le cas où les véhicules se déplacent lentement dans une circulation embouteillée ou dense, l'amplitude des pics est notablement moindre que celle des pics produits par les véhicules se déplaçant à des vitesses normales de circulation plus fluide.
En employant un circuit multivibrateur monostable qui est rendu sensible aux seules impulsions de déclenchement ayant des amplitudes au-dessus d'un niveau de tension minimal préalablemet choisi, le fonctionnement du systeme peut effectivement etre suspendu pour des véhicules se déplaçant à une vitesse inférieure à une valeur donnée.
Le systeme selon la presente invention est donc capable de detecter un véhicule qui en suit un autre à une distance eri- tique sans recourir à la nécessité de mesurer soit la distance separant Jesdits véhicules, soit leur vitesse, et sans tenir compte des dimensions de chacun de ces véhicules. Ce systeme compare simplement l'intervalle de temps qui s'écoule entre le passage de l'arrière d'un véhicule et le passage de J'avant du véhicule qui suit, en un point donne de la route, à une periode de temps normalisée exigée pour qu'un conducteur puisse reagir convenablement à une situation inattendue.
Method for determining the distance between two successive vehicles in motion and device for implementing the method
One of the most serious causes of automobile crashes has its roots in the practice of following too closely the preceding vehicle, commonly referred to as bumper-to-bumper driving. This driving is one of the main causes of traffic accidents, particularly on busy roads and highways with controlled access where the dangers of crossings are practically eliminated. With a view to safety, all drivers must maintain a sufficient distance between the front of their own vehicle and the rear of the vehicle in front of them to allow a correct mental and physical reaction in response to sudden or unexpected braking.
Although the speed of reaction of motor vehicle operators may vary depending on their age, alertness, and coordination of their reflexes, traffic safety authorities generally agree to admit the existence of '' a standardized safety interval between vehicles. This interval varies directly with the speed of the vehicle and we generally admit an interval equal to the length of a car for each speed band of 16 km / h. Such distances are sometimes difficult for the driver to appreciate and materialize, and frequently drivers traveling at high speeds on busy roads tend to make incorrect judgments both about their own speed and the distance between them. separate from the vehicle in front of them.
The method according to the invention for determining the distance between two vehicles following one another in motion to ensure driving safety is characterized by the signaling of the passage to the rear of a first vehicle to the right of a given point, the signaling the passage of the front of the following vehicle to the right of said given point, the establishment, in response to the signaling of the passage of the rear of said first vehicle, of a predetermined time interval which follows said passage of the rear of said first vehicle and the finding whether or not the passage of the front of the following vehicle takes place during said predetermined time interval.
The device for implementing the method according to the invention, for detecting the interval existing between two successive vehicles moving on a road in a common traffic lane and for indicating that this interval is less than a predetermined safety interval, is characterized by the fact that it includes in combination:
vehicle detection means at a point on said traffic lane and able to produce an exit signal during the passage of each vehicle; coincidence means having a first between and a second between, capable of producing a coincidence signal when these two inputs are energized simultaneously; conditioning means, responsive to the output signal of said detector means for energizing said first input for a predetermined period of time after the end of each said output signal and for energizing said second input at the beginning of each said output signal;
and means responsive to the coincidence signal produced by said coincidence means for indicating that the interval between successive vehicles in said traffic lane is less than a predetermined safety interval.
In a preferred embodiment of the device two separate conditioning circuits are provided. One remains triggered for a period corresponding to the average or recommended safety reaction interval while the other remains energized for a shorter period equal to the minimum safety reaction interval.
Each conditioning circuit partially energizes a coincidence logic device for the respective time interval. When a following vehicle is detected during the longer time interval, one of the coincidence logic devices is fully energized to actuate a warning signal and warn the driver, while when detected during at the shortest interval, the other coincidence logic device is completely activated in order to alert a gendarme or other controller to stop the offender or to take his identity and record the fault committed.
The invention can, in any case, be well understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawings, which complement and drawings are, of course, given above all by way of indication.
Fig. 1 is a block diagram of a pre ferse embodiment of the invention employing solenoid-controlled switching circuits.
Fig. 2 is a block diagram of another preferred embodiment of the invention using an electronic circuit.
Figs. 3a to 3j show typical curves of the waveforms of the signals from the detector plotted by plotting the times on the abszissa on the same diagram (fig. 3j) to explain the operation of the electronic assembly of fig. 2.
Referring to fig. 1, it can be seen that a vehicle detector 10 detects the presence of a vehicle at a given point on a traffic lane. Preferably, the detector 10 should be of the type which provides a continuous output signal throughout the time interval required for the vehicle to pass the given point. Different types of detectors can be used for this purpose, including those operating on optical, radar, ultrasonic and capacitance principles.
However, vehicle detectors are generally of the sensor type using inductance coils placed on or embedded in the roadway, since they appear to be the best suited to the use for which they are intended (see fig. 2) and present , in addition, the advantages of simplicity and reduced cost. When the front of the vehicle reaches the selected point on the road, detector 10 delivers a flow of excitation current into the coil of solenoid 12, which flow continues to pass uninterrupted until the rear vehicle has also passed said chosen point.
When energized, the solenoid actuates five associated switches 12a, 12b, 12c, 12d and 12e, thus closing normally open switches 12a, 12c, 12e to allow current to flow while opening normally closed switches 12b and 12d, during the entire period during which the excitation current flows in the coil of the solenoid 12. When the rear of the vehicle has passed the chosen point, the excitation current from the detector 10 is cut off, the switches 12a, 12c and 12e returning to their normally open position while switches 12b and 12d return to their normally closed position.
Switch 12a, normally open, is inserted in a series circuit between a terminal B + of the power supply network and a set of two solenoids 14 and 16 with delayed action, mounted in parallel. Capacitors 18 and 20 are mounted in parallel, respectively with solenoids 14 and 16, to keep the latter energized for the selected time periods. When the switch 12a, normally open, is closed, the current coming from the terminal B + flows in the diodes 22 and 24 connected in the forward direction to actuate the solenoids 14 and 16 respectively and at the same time charge the associated capacitors 18 and 20.
When the switch 12a opens after the vehicle has passed, the charge stored in the capacitors 18 and 20 discharges into the respective solenoids 14 and 16 to maintain a flow of excitation current for the entire period of time chosen. , its value being determined by the capacitance of the capacitor in relation to the inductance of the associated solenoid coil. The diodes 22 and 24 prevent any reverse current flow that may come from the capacitors 18 and 20 during their discharge. In the particular embodiment illustrated in FIG. 1, the capacitors 18 and 20 are chosen to maintain the presence of the excitation current in the solenoid coil 14 for a time substantially longer than that relating to the solenoid coil 16.
This longer time interval can equalize the recommended safety interval relating to maximum driver response time, while the shorter time interval relating to solenoid coil 16 can be made equal to a time of minimum driver reaction, indicative of very dangerous bumper-to-bumper driving, representing a violation of the regulations.
The excitation current flowing through the solenoid coil 14 closes the switch 14a, normally open, which is connected in series with the switch 12b, normally closed, and with a solenoid coil 26, then the supply terminal B + . Current through solenoid coil 26 closes the two associated switches 26a and 26b, normally open. The switch 26a, normally open, is mounted in series with the coil 26 and the switch 14a, normally open, and in parallel with the switch 12b, normally closed, and thus serves to maintain the flow of current in the coil 26 as long as the switch 14a is closed, even if the switch 12b, normally closed, is opened by the passage of another vehicle.
Thus, when a first vehicle reaches the chosen point, switch 14a is closed, but switch 12b, normally closed, is kept open until the vehicle has passed. When the excitation current from the vehicle detector 10 stops flowing through the solenoid coil 12, thus indicating that the rear of the vehicle has passed the selected point, the switch 12b, normally closed, is released and closes to do so. flow current through solenoid coil 26 and normally open switch 14a which is held closed by the persistent energization of solenoid coil 14.
Control solenoid 26 closes switch 26a, normally open, to establish conductive passage through coil 26 as long as the contacts of switch 14a remain closed. Thus, this circuit is a conditioning circuit which maintains an excitation current in the solenoid coil 26 for a fixed period of time, after the rear of the vehicle has passed the selected point on the road.
The solenoid 26 thus controlled closes the contacts of the switch 26b, normally open, mounted in series with the contacts of the switch 12c, normally open, and with a solenoid coil 28, then the supply terminal B +. 3ii Thus, if the switch 12c is closed by the arrival of a vehicle at the chosen point during the period of time during which the switch 26b remains closed due to the passage of the preceding vehicle, an excitation current flows through the device. coincidence of the switches to actuate the solenoid coil 28 which then closes the switch 28a, normally open,
to control an appropriate warning signal 30 intended to warn the driver of the following vehicle that he is too close to the preceding vehicle. Solenoid 28 can be kept energized for a short period of time by means of capacitor 29 coupled in parallel to generate the warning signal for a desired time interval until the conductor has passed.
A similar conditioning circuit is brought into play regarding the shortest fixed interval in accordance with the passage of the excitation current in the solenoid coil 16.
Switch 16a, normally open, associated with this coil, is mounted in series with switch 12d, normally closed, and with a solenoid coil 32 which controls switches 32a and 32b, normally open. Switch 32a, normally open, is mounted in parallel with switch 12b, normally closed to keep solenoid 32 energized, from the closing of switch 12d, normally closed, when the vehicle passes by and for the period of time chosen. during which the switch 16a, normally open, remains closed. Switch 32b, normally open, is mounted in series with switch 12c, normally open, and with a solenoid coil 34.
Thus, if the switch 12c closes due to the arrival of a vehicle during the chosen period of time in which the switch 32b is closed, the current flowing through the solenoid coil 34 closes the switch 34b, normally open, to actuate a device 36 for recording a violation of the regulation or for issuing a signal.
As shown in the drawing, the degree of severity of the violation or the unsafe condition can be determined, if desired, by inserting in series with the switch 12b, an electrically operated timer 38. When the switch 12b is released to close after the passage of a vehicle the timer starts and continues to operate until the switch 12b is opened by the arrival of another vehicle or opens at the end of the period selected time during which the switch 14a is closed, thus indicating the time value of the shortest interval existing between two vehicles.
Reference is now made to FIG. 2, in which an improved embodiment of the invention has been illustrated which implements simple electronic circuits instead of the solenoid coil switching circuit shown in FIG. 1.
The vehicle detector 10, the basic elements of which are illustrated inside the block in broken lines, consists of an inductor coil 40 disposed on the roadway or embedded in it in the middle of a chosen traffic lane. The inductor coil 40 is formed by several turns of insulated conductive wire in a flat configuration, so that the axis of the coil constituting the detector is perpendicular to the road surface. Such coils are embedded or embedded at points along the road at selected intervals with conductive wires extending from said coil to a pair of terminals 42 located at a distance, which terminals may be connected to the rest. mounting whenever desired to control traffic at any of these points.
Alternatively, the spool may be embedded in a protective mat which may be spread over the road at any point thereof. As is generally the case with this type of detector, coil 40 is connected in parallel with capacitor 44 to form an oscillating circuit, the frequency of which is determined by the inductance of coil 40 and the capacity of capacitor 44. .
This capacitor 44 is of the variable type and can be adjusted to select a resonant oscillation frequency for the oscillating circuit in the absence of any vehicle, which frequency corresponds to the central or nominal frequency of a frequency discriminator 46, since the The inductance of a given coil can vary depending on the magnetic properties of the materials present on the road and in its environment. When the resonant frequency of the oscillating circuit, in the absence of any vehicle, equals the center frequency of the frequency discriminator 46, the oscillations applied to the frequency discriminator 46 produce no output signal.
When a vehicle 48 moving on the road reaches the coil 40, the metal body, and more particularly the chassis, the rear axle and the front axle which are closest to the road are intercepted by the flow produced along the road. axis of the inductor coil.
The low magnetic reductance of these metal parts lowers the inductance of coil 40, thereby changing the resonant frequency of the oscillating circuit. The increased frequency of oscillations of the oscillating circuit, as shown by the waveform of FIG. 3a, during the period required for vehicle 48 to pass over coil 40, produces a corresponding increase in the magnitude of the output signal of frequency discriminator 46, as shown by the waveform of FIG.
3b. The output waveform thus produced is generally irregular in shape due to the fact that the axles and front and rear axle portions on most vehicles pass closer to the road surface, hence better inductive coupling, thereby producing peaks in said signals. Similar output waveforms are obtained using other types of vehicle detection devices which may also be used within the scope of the present invention.
However, inductance coil sensors are particularly useful since they tend to produce a continuous signal of detection, even during the passage of vehicles such as double-trailer vehicles in which there are weak separations between the two trailers. .
The output signal from the vehicle detector is supplied to an amplifier-limiter circuit 50 which increases the magnitude of the output signal to a suitable level and limits the positive deviation of this signal to a determined voltage level so that the waveform remains substantially constant after the corresponding rise until the corresponding fall at the end of the signal, as shown in fig. 3c.
By eliminating the voltage variations of the signal when the vehicle passes over the selected point, a pulse type signal is produced whose front edge indicates the arrival of the front of a vehicle at the selected point and whose rear edge indicates the passage of the rear of the vehicle on said point. This pulse is supplied to a derivative circuit 52 which generates a positive voltage peak 54 in response to the front of the pulse and a negative voltage peak 56 in response to the trailing edge of the pulse, as shown in the waveform. of fig. 3d. The negative voltage peaks indicating the passage of the rear of each vehicle cross the diodes 58 and 60 connected in the opposite direction, as shown by the waveform of FIG. 3rd, to enter a pair of monostable multivibrators 62 and 64.
Each negative peak triggers multivibrator circuits 62 and 64 to generate a pulse corresponding to different preselected time periods after which these multivibrators are cut, unless another negative peak has been received. The monostable multivibrator 62 whose output pulse is represented by the waveform of FIG. 3g generates a pulse for a relatively long time interval in this case about 1.2 seconds, which interval corresponds to a normal recommended reaction time.
On the other hand, the monostable multivibrator 64 has an output pulse interval, shown by the waveform of FIG. 3h, which is significantly lower, for example about 0.8 seconds, a time interval corresponding to a minimum reaction time which, if not maintained, would constitute a dangerous condition representing a violation of the highway code.
The output signal of monostable multivibrator 62 is applied to an input of a coincidence circuit or AND circuit 66 and also to the input of a timer 68 if desired.
The output of the monostable multivibrator 64 is also connected to an input of another coincidence circuit or AND circuit 70.
The other input of each of the AND circuits 66 and 70 receives the positive voltage peaks 54 (Fig. 3f) produced by the bypass circuit 52 which pass through a diode 72 connected in the forward direction. Thus, if a positive voltage peak 54 indicating the arrival of a vehicle at the selected point is generated during the interval during which the duration pulse of the multivibrator 62 is delivered, the simultaneous application of the signals to both. inputs of the AND circuit 66 causes it to generate an output pulse 74, as shown by the waveform of FIG.
3i which can, for example, be used to trigger the momentary illumination of a signal or light panel 76 located on the side of the road or to trigger any other suitable signaling device to warn the driver that he is following the preceding vehicle too far. near. On the other hand, if a positive peak 54 occurs during the shortest time interval of multivibrator 64, the coincidence of the signals on the two inputs of AND circuit 70 results in an output pulse which can be used to trigger. a cinema camera or a photographic apparatus 78 located near the road to obtain cinematographic or photographic recordings of the violation of the code and of the identity of the offending vehicle.
Also, an output pulse of the ET circuit 70 can be used to trigger an indicator light 80 or a bell or any other device intended to notify the gendarmes that a violation of the code has just occurred, violation for which there is reason to '' stop the vehicle. If desired, when the misconduct is photographed, the photograph may be such as to include a reproduction of the indicator face of timer 68 so that the exact measurement of the interval between vehicles is also reproduced on the document for future use.
The electronic assembly illustrated in fig. 2 also allows operation adapted to certain traffic conditions for which driving bumper against bumper cannot be avoided. During rush hours, particularly on access roads to large cities and highways, traffic can be very slow and vehicles are frequently and inevitably very close to each other due to periodic slowdowns and acceleration. diques which produce an accordion effect, which is a common feature of heavy traffic.
In this regard, it should be noted that the amplitude of the voltage peaks 54 and 56 produced at the output of the derivative circuit 52 is proportional to the rate of change in frequency produced by the observed vehicle which, in turn, is directly proportional to the speed of that vehicle. Thus, in the case where vehicles move slowly in congested or heavy traffic, the amplitude of the peaks is significantly less than that of the peaks produced by vehicles moving at normal speeds of smoother traffic.
By employing a monostable multivibrator circuit which is made responsive to only trigger pulses having amplitudes above a previously selected minimum voltage level, system operation can effectively be suspended for vehicles traveling at a speed less than a minimum voltage level. given value.
The system according to the present invention is therefore capable of detecting a vehicle which follows another at an authentic distance without resorting to the need to measure either the distance separating said vehicles, or their speed, and without taking into account the dimensions of each. of these vehicles. This system simply compares the time interval which elapses between the passage of the rear of a vehicle and the passage of the front of the vehicle which follows, at a given point on the road, with a standardized period of time. required for a driver to react appropriately to an unexpected situation.