Brevet FR2648905A1 — publié le 19901228

1. Dispositif pour apprécier le comportement des usagers de la route La présente invention concerne un dispositif appelé VIETEST, marque déposée, son procédé et ses applications pour apprécier l'influence de l'en- vironnement sur le comportement d'un groupe d'hommes et/ou d'animaux intel- ligents ou conditionnés placés ou non dans des corps en mouvement. par la me- sure des vitesses moyennes du groupe, individuellement mesurées f triéles, préférentiellement avant et après modification de l'environnement. Il existe des appareils dans le domaine routier - le cinénomètre qui permet à l'aide d'un capteur à effet DOPPLER de mesurer la vitesse lnstantannée et précise à des fins essentiellement de répression, - la station de mesure du trafic lourd qui permet à l'aide de boucles électromagnétiques de délivrer la vitesse moyenne d'un groupe de véhicules, La dispersion, le nombre de véhicules en dépassement d'un seuil de vitesse. Ces matériels sont d'un prix élévé et encombrants: * pour le premier 50 000 F.F. et de la dimension d'une valise pour le second 100 000 F.F. et de la dimension d'une armoire. De plus le procédé de mesure nécessite pour le second des travaux de génie civil couteux de l'ordre de 30 000 F.F. à reconduire pour chaque point de mesure. Le dispositif selon l'invention permet d'apporter une solution plus pratique, peu encombrante, rapide de mise en oeuvre, moins sophistiquée, économique. La figure 1 est représentative du dispositif. La figure 2 est représentative du procédé. Le dispositif est constitué par un boitier (1) dissimulable à l'inté- rieur d'une enveloppe (2) artificielle, par exemple attaché-case, sac, pochette, préférentiellement munie d'une poignée pour le transport, l'orientation, la prise de mesure en déplacement ou d'une borne ou d'un délinéateur. Selon une variante, l'enveloppe est ou imite un élément naturel telle une pierre, une branche d'arbre. Sur le boitier sont fixés un afficheur (3) programmable sur lequel on affiche le seuil de vitesse choisie, 2. deux compteurs afficheurs (4) et (5), l'un indique le nombre de corps en mouvement dépassant le seuil de vitesse programmé, l'autre situé préférentiellement en-dessous indique le nombre total de corps en mouvement indépendamment de la vitesse des corps, la lecture des deux compteurs fournit instantanément le rapport, par exemple 6/35 avant aménagement, 2/52 après amé- nagement. C'est-à-dire de 17 % à 4 % de réduction approximative de dépasse- ment du seuil ce qui signifie que l'aménagement second incite à un ralentis- sement significatif de 17 - 4 = 13 % allant probablement dans le sens d'une meilleure sécurité. Ce qui est significatif c'est la différence de pourcentage et ce qui est remarquable c'est que cette différence de pourcentage ne nécessite pas de grandes précisions dans les mesures, d'une part parce que l'effet de nombre gomme les écarts, d'autre part parce que la différence efface complètement une altération unilatéralement orientée. A l'intérieur du boitier (1) sont logés des composants électroniques à savoir un ca;teur (6) à effet DOPPLER ou autre, un étage d'amplification (7), un étage logique (8) de commande des compteurs une ou plusieurs piles ou batteries (?. Le ca;teur agit à travers le boitier et à travers l'enveloppe sans qu'il soit nécessaire d'extraire un quelconque objectif. Le capzeur à effet Doppler délivre pour chaque passage de corps en mouvement un s:gnal de très faible amplitude dont la fréquence est propor- tionnelle à la vitesse du corps en mouvement. Ce signal est appliqué (voir la figure 2) à urn circuit d'adaptation d'impédance (10) suivi d'un filtre déri- vateur (11) assurant l'annulation de la composante continue délivrée par le capteur. Un a;.ificateur (12) de gain variable augmente l'amplitude du signal puis un filtre passe bande (13) de bande passante (1 000 Hz 000 Hz) assure l'ampllifcation du signal utile. Ce signal est orienté vers un étage "trigger" (14) à seuil d'entrée variable dont le rôle est de fournir un si- gnal compris entre 0 et 5V. Ce dispositif constitue la partie amplification. Le signal est ensui- te orienté vers un étage dit "Logique". Il comprend 3 entrées. Elles sont les suivantes: - un monostable (15) dont le temps de créneau de tension de sortie est de 500 ms par exemple. Ce temps est réglable entre 200 ms et 2 s, il dé- pend de la vitesse moyenne des corps en un point donné. Il représente le temps de passage maximum d'un véhicule devant la tête DOPPLER. Le signal est guidé vers une photo coupleur P (16) qui commande un compteur (17) comptabili- sant le nombre total de corps. 3. - un monostable (1l) dont le temps de créneau de tension est de durée constante, par exemple (30 ms). Durant ce temps sont comptés les créneaux de tension provenant de l'étage amplification. - un circuit logique (19) n'assure le passage des créneaux de ten- sion de la partie amplification que si les deux monostables (15) et (18) sont actifs. Ces créneaux de tension sont orientés vers un compteur (2I program- mable qui les comptabilise et dont la sortie passe d'un niveau bas à un ni- lO veau haut lorsque le nombre programmé est atteint. Ce nombre est représenta- tif d'un seuil de vitesse. Le signal est orienté vers un monostable(21) dont le créneau de tension en sortie est d'une durée équivalente au créneau en sortie du monostable (15). Il commande un photocoupleur (22) qui active un compteur (23; comptabilisant le nombre de corps dépassant le seuil de vitesse programmé. Lorsque le signal DOPPLER est appliqué à l'entrée de l'amplificateur, le signal à la sortie de l'amplification en (5) est de forme rectangulaire de fréquence (y) proportionnelle à la vitesse (x) du corps d'expression mathématique: y = k x avec K = Hz/km Le compteur (17) comptabilise un corps quelle que soit la fréquence de signal. Le compteur (22) comptabilise un corps si la fréquence du signal est supérieure ou égale au nombre programmé du compteur programmable. Selon une variante le dispositif permet la mesure de la vitesse, du 2 ttemps de présence devant ie capueur ce qui Vd ptziL 'afúAh Vuea= instantanée, Vitesse moyenne, longueur des corps, classification par seuil de longueur. Dans ce mode de Fonctionnement, la partie Amplification reste similaire à la description ci-avant. Les circuits 10, 11, 12, 13 et 14 sont identiques. La variante s'ajoute à la suite de ces circuits. Le signal à la sortie de l'amplificateur (14) est guidé vers deux circuits: - un compteur qui comptabilise le nombre total de créneaux de ten- sion. Ce nombre donné par le passage d'un corps est orienté vers un circuit diviseur par 44,7. Le nombre à la sortie du diviseur est égal à la vitesse du véhicule, - un compteur du temps va comptabiliser le nombre de 1/10 de ms en- tre l'apparition du premier créneau donné par le début du corps détecté et le dernier créneau donné sur l'arrière du même corps détecté. 4. Les deux nombres sont dirigés vers le circuit multiplicateur (V x t = e). Le résultat en sortie de ce circuit sera la longueur du véhicule à laquelle s'ajoute la largeur'du faisceau de détection. - le nombre est comparé au moyen d'un circuit comparateur à un nom- bre équivalent à une longueur de 5 m par exemple. S'il est inférieur, un compteur comptabilise les corps de type court, dans le cas o il est égal ou supérieur, un autre compteur comptabilise les corps de type long. Ce dispositif en sortie de l'amplificateur (14) peut être assimilé à un microordinateur. Les applications de ces dispositifs et de leurs procédés sont très larges, elles concernent tout ce qui bouge, en particulier les usagers de la route, qu'ils soient dans un véhicule, sur une moto, sur un cycle ou à pied. Elles permettent de révéler des comportements par rapport à des situa- tions physiques de l'environnement physique et mental de l'individu. Ce sont des applications visant à l'amélioration de la sécurité routière. D'autres applications peuvent concerner les épreuves sportives, coureurs à pied, cyclistes, skieurs, les passages de troupeaux. Selon une variante du dispositif, un microordinateur associé au capteur et à l'étage d'amplification va permettre pour chaque corps de calculer, afficher, éditer, mémoriser la vitesse du temps de présence, du temps inter corps, de la longueur des corps. Le procédé pour compter le nombre de corps en dépassement d'un seuil de vitesse et le nombre total de corps est caractérisé en ce qui'l comporte les phases opfraticns ccn.si:tant à: - délivrer un signal, au moyen d'un capteur à effet DOPPLER, représen- tatif de la vitesse d'un corps, - amplifier et filtrer le signal donné par le capteur, afin que l'on ait un signal utile, par exemple de niveau bas OV et de niveau haut V, dont la fréquence ou le nombre d'impulsions est proportionnel à la vitesse du corps, -compter le nombre des impulsions se situant à l'intérieur d'une fe- nêtre de temps prédéterminée, - comptabiliser un corps en dépassement de vitesse si le nombre des impulsions dépasse un nombre d'impulsion affiché et programmé sur roues codeuses ou sur afficheurs numériques, comptabiliser le nombre total des corps indépendamment de leur vitesse de passage. 5. Selon une extension du procédé, il est possible de relever les mesures suivantes pour chaque corps: vitesse, longueur du corps, temps de présence devant le capteur, temps inter-corps caractérisé en ce qu'associé & un micro-ordinateur, il comporte les phases opératoires suivantes: délivrer, - amplifier, filtrer, - comptabliliser le nombre total des créneaux de tension.onné par le passage d'un corps devant le capteur, diviser ce nombre par le coefficient kilométrique donné par le constructeur du capteur à effet DOPPLER. Exemple 44,7 Hz. Le nombre trouvé après division est la vitesse du corps, - comptabiliser le nombre de 1/10 ms entre l'apparition du premier créneau donné par le début du corps détecté et le dernier créneau donné par c' même corps. Ce nombre représente le temps de présence du véhicule devant le capteur. - comptabliser le nombre de 1/10 ms entre l'apparition du premier créneau donné par le passage d'un premier corps et le premier créneau donné par le passage d'un deuxième corps avant le premier sur la même voie de circulation. Ce nDmbre représente le temps inter-corps. Le temps est calculé pour chaque véhicule, - multiplier la vitesse du corps par le temps de présence du corps auquel l'on soustrait la largeur approximative du faisceau DOPPLER. Cette distance représente la longueur des corps, visualiser et mémoriser ces informations de base énumérées ci-avant. Celles-ci vont servir au calcul de la vitesse moyenne, du temps moyen d'occupation, du temps moyen de présence, de la longueur moyenne d'un groupe de corps ainsi que des différentes classifications selon des critères de iongueur, vi:esses ou tempo de préstrice duant une période de temps s:gni- ficative. 6. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour apprécier le comportement général d'un certain -nombre d'hommes caractérisé en ce qu'il comporte un boitier (1) préféren- -tiellement logé à l'intérieur d'une enveloppe (2). Le boitier comporte extérieurement un afficheur programmateur (3) permettant d'afficher un seuil de vitesse et deux compteurs (4) et (5), l'un indique le ncmbre de corps en mouvement dépassant le seuil, l'autre situé préférentiellement en dessous indique le nombre total de corps en mouvement. Le boitier comporte intérieurement un capteur (6), un étage amplification (7), un étage logique (8) de commande des cormpteurs, une ou plusieurs piles ou batteries (9), un circuit d'adaptation d'impédance (10) suivi d'un filtre dérivateur (11), un amplificateur (12) de gain variable, un filtre passe bande (13). Un étage "trigger" (14) à seuil d'entrée variable fournit un signal borr. é d'une part vers un monostable (15) dont le signal es- guidé vers un photocoupleur (16) qui commande un compteur (17) comptabilisant le nombre total de corps, d'autre part vers un monostable (18) pour compter les créneau> de tension. Un circuit logique (19) assure le passage des créneaux de tension orientés vers un compteur (20) programmable qui les comptabilise par un nombre représentatif d'un seuil de vitesse. Le signal étant orienté vers un monostable (21) c eiui-ci commande un photocoupleur (22) qui active un compteur (23) comptabilisant le nombre de corps dépassant le seuil de vitesse programmé. Le compteur (17) comptabilise un corps quelle que soit la fréquence de signal. Le compteur (22) comptabilise un corps si la fréquence du signal est supérieure ou égale au nombre programmé du compteur programmable. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le boi- tier est dissimulable à l'intérieur d'une enveloppe artificielle par exemple attaché-case, sac, pochette préférentiellement munie d'une poignée pour le transport, l'orientation, la prise de mesure en déplacement ou borne, déli- néateur, enveloppe étant ou imitant un élément naturel telle une pierre, une branche d'arbre. 7. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'un microordinateur associé au capteur et à l'étage d'amplification va permettre pour chaque corps de calculer, afficher, éditer, mémoriser la vitesse du temps de présence, du temps inter corps, de la longueur des corps. 4) Procédé selon les revendications 1,2 et 3 pour compter le nombre de corps en dépassement d'un seuil de vitesse et le nombre total des:orps, ca- ractérisé en ce qu'il comporte les phases opérations consistant à. - délivrer un signal, au moyen d'un capteur à effet DOPPLER, reprz- sentatif de la vitesse d'un corps, - amplifier et filtrer le signal donné par le capteur, afin que l'in ait un signal utile, par exemple de niveau bas OV et de niveau haut 5V, dent la fréquence ou le nombre d'impulsions est proportionnel à la vitesse du corps, - compter le nombre des impulsions se situant à l'intérieur d'une fenêtre de temps prédéterminée, - comptabiliser un corps en dépassement de vitesse si le nombre dces impulsions dépasse un nombre d'impulsion affiché et programmé sur roues codeuses ou sur afficheurs numériques, - comptabiliser le nombre total des corps indépendamment de leur - tesse de passage. ) Procédé selon la revendication 4 permettant le relevé des mesures suivantes pour chaque corps: vitesse, longueur du corps, temps de préser. :e devant le capteur temps inter-corps caractérisé en ce qu'associé à un micro- ordinateur, il comporte les phases opératoires suivantes: 2E délivrer, amplifier, filtrer, - comptabiliser le nombre total de créneaux de tension donné par.e passage d'un corps devant le capteur, - diviser ce nombre par le coefficient kilométrique donné par le constructeur du capteur à effet DOPPLER. Exemple 44,7 Hz. Le nombre trouvé après division est la vitesse du corps, - comptabiliser le nombre de 1/10 ms entre l'apparition du premier créneau donné par le début du corps détecté et le dernier créneau donné par ce même corps. Ce nombre représente le temps de présence du véhicule devant le capteur, - comptabiliser le nombre de 1/10 ms entre l'apparition du premier créneau donné par le passage d'un premier corps et le premier créneau don:né par le passage d'un deuxième corps avant le permier sur la même voie de c:r- culation. Ce nombre représente le temps inter-corps. Le temps est calculé pour chaque véhicule, - multiplier la vitesse du corps par le temps de présence du corrs auquel l'on soustrait la largeur approximative du faisceau DOPPLER. Cette distance représente la longueur des corps, - visualiser et mémoriser ces informations de base énumérées ci- avant. Celles-ci vont servir au calcul de la vitesse moyenne, du temps mcyen d'occupation, du temps moyen de présence, de la longueur moyenne d'un grcupe de corps ainsi que des différentes classifications selon des critères de longueur, vitesses ou temps de présence durant une période de temps signiîi- cative.