Brevet FR2672144A1 — publié le 19920731

"Dispositif pour le contrôle de véhicules à l'endroit d'un poste de contrôle ou similaire La présente invention concerne le contrôle des véhicules à l'endroit d'un poste de contrôle ou similaire, par exemple à l'endroit d'un poste de péage. Actuellement, il existe différents systèmes de contrôle qui ont pour simple but de compter le nombre de véhicules circulant sur une voie donnée, ou de déterminer les fréquences de passage. Ces systèmes sont en général constitués soit par un barrage optique comportant une ou plusieurs cellules photoconductrices, soit par un câble à plusieurs conducteurs disposé sur la chaussée et qui est apte à servir de contacteur lors du passage de chaque véhicule. Cependant de tels systèmes ne peuvent pas convenir pour réaliser les contrôles nécessaires à l'endroit d'un poste de péage à paiement automatique. En effet, à l'intérieur d'un tel poste il est nécessaire de pouvoir reconnaître un certain nombre de paramètres particuliers qui déterminent l'application de tarifs différents. Ainsi, il est indispensable de pouvoir distinguer les camions par rapport aux voitures particulières. Cependant il est également nécessaire de distinguer les véhicules tractant une remorque ou caravane, et éventuellement le nombre de passagers à l'intérieur d'un véhicule. Une discrimination de cet ordre pourrait être réalisée au moyen d'une caméra de télévision raccordée à un système de traitement et d'analyse de l'image reçue. Cependant ceci soulèverait un certain nombre de difficultés étant donné que le contrôle doit être réalisé à proximité d'une voie de passage devant un poste de péage, donc à très courte distance, et ce sur un champ très étendu en hauteur. En conséquence, il serait nécessaire de prévoir un objectif ayant une focale très courte, inférieure à 13mm. Mais dans ce cas les angles d'incidence du faisceau seraient tels que l'observation des objets situés à l'arrière du champ pourraient être masqués par ceux situés au premier plan. Pour éviter cet inconvénient, il serait possible d'utiliser plusieurs caméras de télévision réparties les unes au dessus des autres sur toute la hauteur de la zone de contrôle. Mais alors le prix de revient d'un tel dispositif de contrôle serait prohibitif. C'est pourquoi la présente invention a pour but de réaliser un dispositif susceptible d'assurer un contrôle du type en cause en évitant les inconvénients des solutions envisagées ci-dessus. A cet effet, ce dispositif, qui utilise une caméra de télévision munie d'un objectif apte à l'observation d'un champ étendu et situé à très courte distance, est caractérisé en ce que le détecteur d'analyse d'image prévu dans cette caméra revêt la forme d'une barrette détectrice et cette caméra est disposée de façon que son objectif reçoive les images colinéaires renvoyées par au moins deux miroirs, en forme de lames, disposés l'un au dessus de l'autre et qui sont orientés de manière à recevoir respectivement les images comprises dans l'un et l'autre de deux faisceaux superposés s'étageant sur la hauteur de la zone prévue de contrôle, et qui proviennent d'une ligne verticale située en arrière de l'espace observé, les objets à contrôler étant mis en contraste soit positif, soit négatif. Grâce à l'agencement ainsi prévu, le présent dispositif est apte à permettre la détection des différents paramètres à contrôler, et ce au moyen d'une caméra unique de télévision raccordée à un système approprié de traitement et d'analyse de l'image reçue. Un exemple de réalisation du présent dispositif est décrit ci-après en référence aux dessins annexés à simple titre indicatif, et sur lesquels La figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un dispositif de contrôle selon l'invention. La figure 2 en est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1. Les éléments constitutifs du dispositif représenté sont logés à l'intérieur d'un boîtier 1 affectant la forme d'un parallélépidède rectangle de grande hauteur (environ 1,50 à 2,00m), de largeur L limitée (environ 0,50m) et de profondeur e très faible (par exemple....) L'une des grandes faces étroites de ce boîtier, en l'occurrence sa face 2, est constituée par une glace s'étendant sur toute la hauteur. Ce boîtier est disposé sur le côté d'une voie de passage 3 aboutissant à un poste de péage, le milieu de cette voie étant schématisé par l'axe vertical X-Y. Ainsi, ce boîtier peut être situé à une distance de 2m environ de cet axe X-Y. La hauteur H de la zone à contrôler est d'environ 2m à l'endroit de cet axe. Le présent dispositif comprend en premier lieu une caméra 4 de télévision dans laquelle le détecteur d'analyse d'image revêt la forme d'une barrette détectrice. Celle-ci peut être constituée par une mosaïque de semi-conducteurs à transfert de charge, du type connu sous l'appellation "CCD". Cette caméra est fixée à la partie supérieure du boîtier 1. Au dessous de celle-ci il est prévu trois miroirs réfléchissants 5, 6 et 7 en forme de lames qui sont disposés les uns au dessus des autres. Ces miroirs sont orientés pour faire face à la zone contrôlée et pour renvoyer vers le haut les trois faisceaux de rayons reçus et ce sur un miroir unique 8 de réception qui est lui-même apte à les renvoyer sur l'objectif de la caméra 4. Ce dernier miroir de renvoi est prévu dans le simple but de réduire la largeur L du boîtier 1. Quant aux trois miroirs superposés 5, 6 et 7, ils sont répartis dans le sens de la hauteur de façon à sélectionner trois altitudes de contrôle susceptibles d'être utiles dans un dispositif de surveillance du type en cause. Ces trois altitudes de contrôle correspondent aux différentes déterminations suivantes : comptage des essieux du véhicule à la partie inférieure, comptage du nombre des passagers en ce qui concerne le faisceau situé à mi-hauteur, et détection des véhicules dépassant une hauteur donnée (camions), en ce qui concerne le faisceau situé à la partie supérieure. Afin d'obtenir un signal image convenable, la caméra 4 et les miroirs 5, 6 et 7 sont orientés pour viser une ligne verticale située en arrière de l'espace observé, donc située au delà de la voie de passage 3. Les véhicules à contrôler sont alors mis en contraste, soit de façon négative, soit de manière positive, selon que la ligne verticale visée est émettrice de lumière (ligne de diodes luminescentes et objets non éclairés), ou au contraire absorbante (bande noire et objets éclairés). Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, l'objectif de la caméra 4 comporte une longueur focale comprise entre 14 et 20mm pour une image ayant une longueur de 13mm. Comme déjà indiqué, cette caméra est associée à un jeu de trois miroirs disposés de façon à séparer l'image observée en trois zones clairement délimitées, permettant d'obtenir à une distance de 2 mètres par exemple, un champ couvert de près de 2 mètres de hauteur. Pour présenter un intérêt, le dispositif doit comporter au moins deux miroirs, mais il pourrait en comporter quatre et plus. Les trois miroirs 5, 6 et 7 représentés sur la figure 1 doivent permettre de former trois images colinéaires de la ligne verticale observée, lesquelles sont comprises dans la largeur du détecteur en forme de barrette prévue dans la caméra, soit 10 micromètres. Ceci implique que ces miroirs aient une orientation très précise, et que leur perpendicularité par rapport au plan d'incidence, c'est-à-dire par rapport au plan comprenant la ligne objet et le détecteur de la caméra soit réalisée à mieux que deux secondes d'arc près, dans l'exemple de la figure 1. Comme déjà mentionné, l'adjonction du miroir 8 du renvoi permet de réduire la dimension du boîtier 1 dans le sens de la largeur. Cependant la présence de ce miroir additionnel implique que les autres miroirs 5, 6 et 7 aient un coefficient de réflexion supérieur à 80% dans la bande spectrale considérée et pour toutes les incidences nécessaires, afin de limiter autant que possible la quantité d'énergie émise par les sources de lumière. Ce problème induit une disposition de couches particulières lorsque le système fonctionne dans l'infrarouge. Du reste un haut niveau d'utilisation des miroirs a l'avantage de permettre une réduction de l'ouverture de l'objectif de la caméra, et ce jusqu'à l'ouverture de f/4 dans l'exemple représenté. En effet cette ouverture numérique est nécessaire pour avoir une profondeur de champ correcte. Dans le cas présent, elle permet d'obtenir une image nette d'objets situés entre 2m et 6m de l'objectif avec une résolution inférieure à lOmm dans tous l'espace objet. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le contrôle de véhicules sur une voie de passage en vue de la détermination de certaines caractéristiques de ceux-ci, au moyen d'une caméra de télévision munie d'un objectif apte à l'observation d'un champ étendu et situé à très courte distance, caractérisé en ce que le détecteur d'analyse d'image prévu dans cette caméra (4) revêt la forme d'une barrette détectrice et cette caméra est disposée de façon que son objectif reçoive les images colinéaires renvoyées par au moins deux miroirs (6,7), en forme de lames, disposés l'un au dessus de l'autre et qui sont orientés de manière à recevoir respectivement les images comprises dans l'un et l'autre de deux faisceaux superposés s'étageant sur la hauteur de la zone prévue de contrôle, et qui proviennent d'une ligne verticale située en arrière de l'espace observé, les objets à contrôler étant mis en contraste soit positif, soit négatif. 2. Dispositif de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la caméra (4) d'observation est associée à un ensemble de trois miroirs (5,6,7) de réception, orientés de manière à recevoir respectivement les images comprises dans trois faisceaux superposés s'étageant sur toute la hauteur de la zone de contrôle, ces trois miroirs étant disposés l'un au dessus de l'autre, et ce au dessous de la caméra (4) d'observation, à l'intérieur d'un boîtier (1) allongé dans le sens vertical et comportant une fenêtre transparente (2) en regard de la zone de contrôle. 3. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un miroir (8) de renvoi interposé entre les miroirs de réception (5,6,7) et l'objectif de la caméra (4) d'observation.