Brevet FR2673749A1 — publié le 19920911

La présente invention est relative à un dispositif de détection de passage, son procédé de pose et son application à la détection de vitesse ; ce dispositif étant constitué, en partie, par deux capteurs à effet piézo-électrique. II est connu de réaliser des mesures de comptage, de sélection, de vitesse, de pesage et de position de véhicules munis de roues en contact avec le sol en utilisant, comme cap Leur, un câble à effet piézo-électrique destiné à délivrer des signaux électriques à un dispositif de mesure. Dans ce type de dispositif, on associe le ou les capteurs piézo-blec- triques à un autre cap Leur qui détecte l'enveloppe du véhicule. Ce cap Leur peut être de différents types, par exemple, boucle à induction, cap Leur à infrarouge, à ultra-sons, à effet Doppler... Avec de tels dispositifs, il est possible de mesurer la vitesse du véhicule, son sens, sa catégorie, en déterminant la géométrie de ses essieux et leur distance, ainsi que le poids dynamique de chaque essieu. La qualité de la mesure dépend de la position relative des capeurs entre eux et du nombre de cap Leurs utilisés. II est donc nécessaire d'attacher une grande importance à la géomètrie relative des cap Leurs entre eux. II faut d'autre part, prendre en compte une optimisation de la pose des cap Leurs pour minimiser cetaines contraintes parasites pouvant entrainer des dommages voire la destruction des cap Leurs. Enfin, il est important de mini miser la durée des chantiers et donc la complexité des travaux à effectuer sur la chaussée. La présente invention a pour but de proposer une disposition des cap Leurs et une méthode de pose aisée permettant une mesure efficace et une minimisation des risques de ruptures par des contraintes anormales dans les cap teurs. La présente invention a également pour objet de limiter le nombre de découpes dans la chausse pour éviter les risques d'effritement de celle-ci. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait qu'elle permet un meilleur alignement des cap Leurs de deux voies adjacentes en plaçant les cap Leurs dans une même saignée pratiquée perpendiculairement au trafic sur les voies adjacentes. D'autres caractéristiques e t avantages apparai tron t au cours de la description qui va suivre. Aux dessins donnés uniquement à titre d'exemple, La figure 1 est une vue schématique de l'implantation des cap Leurs .classiquement équipée sur une voie de circulation. La figure 2 est une vue schématique de l'implantation des cap Leurs suivant l'invention. Les figures 3a, b, c, d, sont des coupes schématiques de l'implantation des cap Leurs suivant l'invention. La figure 4 est une vue du dessus de la disposition des cap Leurs dans les saignées suivant l'invention et décrites à la figure 2. La figure 5 est une vue en coupe d'une variante selon l'invention. La figure 6 est une vue en coupe d'une seconde variante suivant l'inven tion. Les figures 7a et b, sont une troisième variante de disposition des cap Leurs suivant l'invention. Les figures 8a, et b, c, d, représentent en 8a, un chronogram me des signaux tels qu'on les obtient suivant l'invention 8d et tels que l'on peut les obtenir en procédant d'une autre manière que suivant l'invention 8c. Les figures 9a, b, c, et d, représentent une variante de l'invention utilisant 3 cap Leurs pour efac tuer la pesée dynamique. La présente invention s'applique à la détermination des paramètres géomètriques et pondéraux des véhicules tels que vitesse, distance entre essieux, catégorie, poids de chaque essieu, sens de déplacement à l'aide de boucles à induction (1) et de cap Leurs piézo-électriques, à fibre optique ou capacitifs (2). Elle s'applique aussi bien pour les variantes dégradées ne comprenant pas la pesée dynamique. Elle s'applique également aux différents types de cap Leurs piézo-électriques, utilisant des câbles coaxiaux céramiques, des coaxiaux polymères ou des films polymères préfabriqués ou non. L'objectif visé est de placer les signaux (4) et (5) figure 8 des cap Leurs piézo-électriques (2) dans l'enveloppe de détection (3) figure 8 du véhicule formé par le détecteur associé à la boucle à induction (1) comme indiqué sur le chronogramme de la figure 8a. Si la distance (D) entre les cap Leurs (2) et la boucle (1) figures lb et lc est trop importante, les signaux (4) et (5) relatifs au premier essieu sur le premier cap Leur (1) ou au dernier essieu sur le second cap Leur (1), peuvent être en dehors de l'enveloppe de détection (3) du véhicule comme indiqué à la figure 8b. II devient alors très difficile de mesurer la vitesse représentée par la durée (6) figures 8a et b et de déterminer le sens de roulage du véhicule représenté par l'ordre d'excitation des capteurs soit par le sens de la flèche (6) figure 8a et b entre le premier essieu apparaissant sur chacun des signaux (4) et (5). A l'exemple suivant l'invention représenté aux figures 2 et 4 pour 2 voies de circulation, les cap Leurs piézo-électriques (2) sont placés dans la même saignée (7) ou (8) que les brins des boucles (1) et perpendiculaires au déplacement des véhicules. De plus, les cap Leurs (1) de deux voies adjacantes V1 et V2 sont placés tête bêche par paires, alignés dans deux saignées (7) et (8), perpendiculaires au trafic et parallèles entre-elles. Des détails suivant l'invention apparaissent aux figures 3. La figure 3a représente une coupe suivant 9-9 figure 2 qui montre la disposition du cap Leur (12) et de la boucle (14) dans la saignée (13) ; celle-ci étant remplie d'une résine (15). La surface 16 du remplissage en résine (15) étant au même niveau que celui de la surface de roulement (17) de la chaussée. La figure 3b représente la coupe 10-10 figure 2 de l'installation suivant l'invention et qui est symètrique de la figure 3a, le cap Leur (18) et les brins (20) de la boucle sont placés dans la saignée (19) remplie de la résine (21). La surface supérieure (22) de la résine étant au même niveau que celle de la surface (17) de la chaussée. La figure 3creprésente la coupe 11-11 figure 2 de la partie parallèle au trafic de la boucle (20) à induction. A la figure 3d, on représente une variante où le cable de retour de la boucle à induction chemine dans la saignée qui inclut le cap Leur piézo élec trique. Les résines (15) et (21) utilises pour le remplissage des saignées (13) et (19) sont généralement soit des résines Epoxy chargées ou non soit des polymères. La figure 5 représente une variante selon l'invention dans laquelle le cap Leur (23) affleure directement le niveau de la chaussée (24) ; la saignée (25) étant remplie de résine (26) permettant à la fois le collage des brins (27) de la boucle et du cap Leur (23). La figure 6 est une variante selon l'invention, utilisant un cap Leur de faible hauteur (28) placé à côté de la boucle (29) dans une sorte de rabotage de la chaussée (30) rempli de résine (31). La figure 7a est une variante selon l'inven Lion, caractérisée en ce que les 2 cap Leurs (34) et (35) et la boucle à induction (33) sont noyés dans une sorte de tapis (36) moulé dans une résine (37) et que ce tapis est posé par tout moyen adhésif ou mécanique connu sur la chaussée comme indiqué à la figure 7b. La figure 8 montre les signaux tels qu'on les obtient à partir de l'implantation des cap Leurs et boucle suivant l'invention en 8a et tel que l'on risque de les obtenir avec d'autres configurations en 8b. A la figure 8a, les fronts descendant et montant du signal du détecteur de boucle (3) encadrent bien les signaux (4) et (5) des essieux fournis par les cap Leurs, ce qui sera le cas de l'implantation de la figure 2 rappelée à la figure 8d pour un véhicule circulant dans le sens A. Avec l'implantation décri te en 8c, on peut obtenir les signaux (4) et (5) des cap Leurs décrits en 8b où les fronts descendant et montant du signal du détecteur de boucle 3 n'encadrent pas ceux des essieux lors de leur passage sur les cap Leurs. Dans le cas décrit en 8b, le véhicule sera détecté en sens inverse de son passage réel, la vitesse représentée par (6) correspondra à l'intarval de temps séparant le passage du premier essieu sur le second cap Leur (signal 5) du passage du second essieu sur le premier cap Leur (signal 4) et le véhicule aura deux essieux au lieu de trois. La figure 9 est une autre variante selon l'invention permettant un pesage multi-capteurs associé à une triple mesure de la vitesse et à une détermination de l'accélération ou de la décélération du véhicule. Dans le cas décrit, mais non limitatif en nombre de cap Leurs, les deux cap Leurs (38) et (40) sont placés dans les mêmes saignées que les brins de la boucle (41) ; un cap Leur (39) est placé entre les cap Leurs (38) et (40) ; le choix des distances (42) et (43) entre cap Leurs, est effectué pour tenir compte des fréquences propres des oscillations des caisses des poids lourds ; les mesures des temps 47, 48, 49 à la figure 9d, représentent la vitesse du véhicule lors du passage du premier essieu, sur l'installation, les temps 47', 48', 49', lors du passage du second essieu, et 47", 48" et 49" lors du troisième essieu. On peut avec ces valeurs, caractériser les variations de vitesse du véhicule afin d'avoir une image de l'effet dynamique longitudinal dû à la vitesse sur le signal fourni par l'essieu au cap Leur. Les figures 9b et 9c montrent une possibilité de pose du cap Leur médian. La boucle (46) est placée à plat au fond de la saignée du cap Leur (44), I'ensemble étant collé avec une résine (45) dans les mêmes conditions de pose que les autres cap Leurs. Différentes variantes peuvent être réalisées en fonction des dif fronts cap Leurs utilisés et des différentes résines utilisées pour la pose des cap Leurs et des boucles. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de détection de passage et de caractérisation de véhicule, caractérisé en ce qu'il utilise par voie de circulation au moins deux capteurs piézo-elec triques et une boucle à induction et que les deux capteurs piézo-élec- triques sont placés dans la même saignée que les brins de la boucle perpendiculaire au déplacement du trafic et que les capteurs supplémentaires sont placés entre les deux premiers capteurs. 2/ Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les cap Leurs piézo-électriques utilisés sont de type coaxial céramique préfabriqué. 3/ Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les cap Leurs piézo-électriques utilisés sont de type coaxial polymère préfabriqué. 4/ Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les cap Leurs sont de type film polymère. 5/ Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que le capteur piézo-électrique peut être remplacé par un cap Leur à fibre optique. 6/ Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que le cap Leur piézo-électrique peut être remplacé par un capteur capacitif. 7/ Dispositif suivant revendication 1 et suivantes, caractérisé en ce que l'ensemble formé par les cap Leurs et la boucle, sont présentés sous forme d'un tapis pouvant être placé sur la chaussée par tout moyen adhésif ou mécanique connu. 8/ Dispositif suivant revendication 1 ou 7, caractérisé en ce que des voies de circulation adjacentes sont équipées du m ê me dispositif et que ces dispositifs sont alignés entre-eux. 9/ Dispositif suivant revendications 1 et 8, caractérisé en ce que les cap Leurs sont placés dans la même saignée traversant les voies adjacentes. 10/ Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que les résines utilisées pour la pose sont du type Epoxy chargée ou non, ou des polymères, ou tout autre moyen adhésif connu.