Brevet FR2192313A1 — publié le 19740208

La présente invention se rapporte au domaine de la surveillance d'une zone d'une certaine longueur å l'aide d'un système radar elle a plus particulièrement pour objet un dispositif de visualisation des signaux de réponse du système. Un tel système de surveillance est en général constitué par un ensemble radar, comprenant au moins un émetteur fonctionnant en régime impulsionnel et un récepteur, associé à un élément assurant la transmission de l'énergie à l'émission et à la réception, placé le long de la zone surveillée. Le traitement des signaux de réponse du système est habituellement réalisé par un dispositif de mesure du temps écoulé entre l'émiseion d'une impulsion et le retour de l'impulsion réfléchie, fournissant ainsi la position du mobile , cette information peut étire directement affichée ou bien transmise à un calculateur. De tels dispositifs de traitement présentent, en général, soit l'inconvénient de n'assurer la présentation que d'un trop petit nombre d'informations sur les mobiles circulant sur la voie consi déride, soit d'exiger la mise en oeuvre de dispositifs complexes pour l'obtention de l'ensemble d'informations désiré. La présente invention a pour objet un dispositif de visualisation, notamment destiné aux systèmes de surveillance de mobiles sur une voie, permettant d'obtenir une information sur l'état des mobiles se rapportant à leur position, leur sens de circulation, leur vitesse et éventuellement leur accélération ; à cet effet, l'invention réalise la présentation des signaux de réponse, obtenus à la suite d'une impulsion d'émission, sur une mMme ligne de l'écran de visualisation, et l'inscription les unes au-dessus des autres des lignes correspondant à des impulsions d'émission successives. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ciaprès et des figures s'y rapportant qui représentent - la figure 1, le schéma d'un système de surveillance de mobiles sur une voie - la figure 2, le schéma d'un mode de réalisation du dispos il tif de visualisation selon l'invention ; - la figure 3, un diagramme explicatif - la figure 4, un exemple de résultat obtenu sur l'écran de visualisation du dispositif selon l'invention. Le système de surveillance représenté figure 1 est constitué par un ensemble radar 3, comportant au moins un émetteur et un récepteur, fonctionnant en régime impulsionnel de période de répétition T, associé à un élément 5 assurant la transmission de l'énergie à l'émission et à la réception ; cet élément peut être constitué par une ligne rayonnant un champ de fuite, ligne dont la seconde extrémité est reliée à des moyens 1 d'absorption de l'énergie, tels que l'impédance caractéristique de la ligne. La ligne 5 est placée le long d'une voie 2 sur laquelle circulent des véhicules tels que 7. L'ensemble radar 3 est relié (liaison 6) à un dispositif 4 réalisant la visualisation ou le traitement de l'information fournie par le radar 3. La figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif de visualisation selon l'invention, et la figure 3, un ensemble de courbes où le temps est porté en abscisse et la tension en ordonnée, ces courbes représentant les signaux électriques obtenus en différents points du dispositif. Ce dispositif utilise une horloge 21 reliée à un basculeur monostable 22 qui fournit un signal en forme de créneau d'une durée égale à T, période de répétition de l'ensemble radar ; ce signal est illustré sur la figure 3 par une courbe 32 comportant N = 5 créneaux successifs, chacun de durée T. Le basculeur 22 alimente un intégrateur 23 fournissant des signaux de période T, représentés sur la figure 3 par la courbe 33 ; l'intégrateur 23 est également relié à l'horloge 21 de façon à être remis à zéro à l'instant où le basculeur 22 fournit le créneau suivant. L'horloge 21 est encore reliée à un générateur 25 de signaux du type escalier, chaque palier ayant une durée égale à T, représenté figure 3 par la courbe 35, et à un compteur 24 assurant la remise à zéro du générateur 25 après un nombre N prédéfini d'impulsions d'horloge.Le générateur 25 est relié à un dispositif mélangeur 26, recevant sur une seconde entrée (6) les signaux de réponse de l'ensemble radar 3 (figure 1) ; le diagramme 36 (figure 3) représente un exemple des signaux de réponse qui peuvent être obtenus dans le cas d'un véhicule immobile : chacune des impulsions 360 réfléchies par le véhicule se reproduisent en effet au mEme instant par rapport à la période de répétition T ; la courbe 37 représente le signal obtenu dans ce cas à la sortie du mélangeur 26* Les sorties des dispositifs 23 et 26 sont reliées, par des connexions respectivement appelés Y et X, à 11 élément d'affichage 29 du dispositif.Cet élément d'affichage peut être constitué par exemple, comme représenté sur la figure 2, par un oscilloscope cathodique ; les connexions Y et X sont alors reliées aux paires d'électrodes de déflexion 27 et 28 assurant la déflexion horizontale et verticale, respectivement, du faisceau électronique sur l'écran 40. La figure 4 montre un exemple de résultat obtenu sur l'écran 40 à l'aide du dispositif décrit figure 2. Les électrodes de déflexion 27 et 28 provoquent le mouvement du spot sur l'écran 40 respectivement vers les côtés 47 et 48, ce qui entrain, d'une part, que le temps de parcours d'une ligne (de gauche à droite sur le schéma et parallèlement au côté 48) est égal à la période de répétition T, c'est-d-dire que la longueur d'une ligne représente la longueur de la voie surveillée et, par suite, que la position d'un signal de réponse sur une ligne correspond de façon simple à la position du véhicule détecté sur la voie ; cela entraîne, d'autre part, que le nombre de lignes décrites par le faisceau électronique sur l'écran 40 est égal à N, N étant égal à cinq sur les figures (lignes 41, 42, 43, 44 et 45 > . Le générateur 25 de signaux en escalier, dont les paliers ont une durée égale à T, permet donc d'obtenir : la superposition des lignes, le spot décrivant ainsi successivement chacune des N lignes, et par suite l'alignement vertical des signaux de réponse 360 (courbe 46) correspondant au véhicule immobile mentionné cidessus ; lXoscilloscope 2S doit bien entendu titre un oscilloscope à mémoire capable de conserver l'image des signaux 560 sur l'écran 40 jusqu'à ce que le spot soit parvenu à l'extrémité de la ligne 45. On a représenté de plus, sur la figure 4, les signaux fournis par la détection de deux véhicules supplémentaires, ces signaux n'étant pas représentés sur la figure 3 pour la clarté de cette dernière. Le premier de ces véhicules se déplace à vitesse constante dans un sens qui correspond à un éloignement de celle des extrémités de la ligne 5 qui est reliée à l'ensemble radar 3 (figure 1) ; il découle du fonctionnement du dispositif décrit cidessue que la courbe 49 reliant sur l'écran 40 les signaux de détection 360 fournis par 1gT = 5 périodes de répétition est une droite inclinée vers le cté 47, faisant avec la ligne 41 un angle fonction de la vitesse du véhicule.Le second des véhicules supplémentaires se déplace avec une vitesse croissante, dans le sens opposé à celui du véhicule précédent ; cela se traduit sur l'écran 40 par des signaux de détection 360 formant une courbe 50 dont la convexité est face au cbté 47 et qui se rapproche d'autant plus d'une parabole que l'accélération du véhicule est plus constante. Ce dispositif permet donc d'obtenir de façon simple, pour chaque véhicule dont la présence est détectée sur la voie surveillée: - sa position - son sens de circulation ; - sa vitesse - le signe de son accélération éventuelle. I1 permet de plus, pour deux ou plusieurs véhicules, de prévoir d'éventuelles collisions : en effet, le point d'intersection de la prolongation des courbes 49 et 50, par exemple, fournit par son abscisse et par son ordonnée, respectivement, le lieu et l'instant de la collision prévisible des véhicules ; un tel système, associé un système de transmission d'information aux véhicules considérés, est particulièrement adapté à l'amélioration de la sécurité de la circulation dans des conditions de visibilité médiocre. La présente invention est également applicable aux radars classiques émettant de l'énergie à l'aide d'un élément rayonnant quel conque et la recouvrant à l'aide d'une antenne directionnelle. Dans ce cas, on utilise la technique de l'échantillonnage des signaux de réponse du système radar en réalisant par exemple l'intégration des signaux fournis par n échantillonnages successifs : il est alors nécessaire d'ajouter en aval de l'horloge 21 un compteur ne déclenchant les mouvements de balayage qu'après n impulsions d'horloge. REVENDICATIONS 1. Dispositif de visualisation, notamment destiné aux systèmes de surveillance de mobiles sur une voie comportant un ensemble radar à impulsion associé à des moyens de transmission de l'énergie à l'émission et à la réception, placés le long de cette voie, ledit dispositif de visualisation comportant des dispositifs de dé flexion en abscisse et en ordonnée, et étant caractérisé par le fait que les abscisses représentent les positions des mobiles ; que d'une impulsion d'émission dudit ensemble radar (3) à la suivante, ledit dispositif de dé flexion en ordonnée est soumis à un signal électrique croissant par paliers (35) de sorte que les signaux de réponse dudit ensemble radar correspondant aux impulsions d'émissions successives sont inscrits en lignes superposées (41, 42, 43, 44, 45) et que le lieu de ceux des points ainsi inscrits qui correspondent à un mGme mobile est une courbe (50) donnant position, vitesse et accélération dudit mobile. 2. Dispositif de visualisation selon la revendication 1, earactérisé par le fait que ledit dispositif de déflexion en abscisse est constitué par un basculeur monostable (22) alimentant un intégrateur (23) ; et que ledit dispositif de déflexion en ordonnée (25) comporte un générateur de signaux en paliers alimentant un mélangeur (26), recevant sur sa secondmentrée lesdits signaux de réponse de l'ensemble radar (3). 3. Dispositif de visualisation selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte de plus des moyens fournissant, lors de la détection d'au moins deux mobiles, une information relative au lieu et à l'instant d'une éventuelle collision de ces mobiles, par l'intermédiaire du point d'intersection desdites courbes (49, 50) correspondant aux mobiles. 4. Système de surveillance de mobiles sur une voie, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de visualisation selon l'une des revendications précédentes.