Brevet FR2693301A1 — publié le 19940107

DESCRIPTIONS La présente invention concerne un dispositif pour détecter une ou plusieurs roues d'un engin mobile roulant. Le dispositif permettant plus particulièrement d'identifier les caractéristiques morphologiques des véhicules de manière à les classer par catégorie, véhicule léger, bus, poids lourds à 2, 3, 4, 5 essieux et de compter indifféremment les véhicules, les roues, les essieux. Différents produits existent pour identifier des véhicules, tels que - tube pneumatique, - capteurs piézo-électrique, - capteurs résistifs, - boucles électromagnétiques, - capteurs optiques, - capteurs ultra-sonores, - capteurs hyperfréquences. Le dispositif selon l'invention identifie les véhicules mais principalement les roues, il est nouveau par son faible encombrement au sol, son conditionnement pratique, sa rapidité d'installation, par l'amélioration conséquente dans la finesse des mesures, par sa simplicité, sa robustesse, sa fiabilité, son coût. La figure I représente le dispositif vu de dessus. Les figures 2 à 17 représentent des variantes du dispositif en nombre, en forme, en sens d'enroulement, des boucles. La figure 18 représente le signal à la sortie du détecteur généré par une voiture. La figure 19 représente le signal à la sortie du détecteur généré par un autocar. La figure 20 représente le signal à la sortie du détecteur généré par un tracteur 2 essieux et sa semi-remorque 3 essieux. La figure 21 représente un tableau des catégories et de leurs silhouettes identifiables par le système de détection. Le dispositif comporte une boucle (2) électromagnétique d'inductance comprise entre 40 et 700 H constituée de n spires d'un fil conducteur isolé de 0,2 à 3 mm2 de section, positionnée sur la chaussée (1) ou dans la chaussée caractérisé par sa forme rectangulaire de largeur étroite de l'ordre de 0,30 mètres plus largement de 0,10 à 1 mètre, et non plus de 1 à 2 mètres comme les boucles utilisées actuellement, placée de préférence perpendiculairement à l'axe de la chaussée sur la ou les traces de roulement préférentiellement limitée en longueur à la largeur de la dite trace de l'ordre de 1 mètre, la boucle (2) captant les variations de deux champs magnétiques, I'un conventionnellement positif généré par les masses métalliques des engins mobiles, I'autre négatif généré par la rotation des masses métalliques des roues et aux treillis métalliques de leurs pneumatiques ou inversement selon les polarités choisies, mettant en évidence les pics du signal correspondant aux passages des roues sur la boucle par exemplesur les graphes des fig. 18, 19 et 20, la boucle (2) est reliée à: - un détecteur électromagnétique (3) détectant la résultante des variations des champs magnétiques par l'influence des métaux ferreux ou non ferreux modifiant la fréquence du circuit de la boucle dont l'inductance varie à l'approche du mobile et à la rotation des roues. . L'étectronique consiste à détecter la variation de la fréquence d'un circuit selfique et capacitif LC dont L varie à l'approche d'un corps métallique.La fréquence f = 1i(247C) de l'oscillateur ainsi constitué est comparée à la fréquence d'un oscillateur fixe. Cette fréquence est appliquée à l'entrée d'un circuit à boucle à verrouillage de phase dont le rôle est de fournir une tension continue à sa sortie en relation à la fréquence d'entrée. Le signal résultant en sortie du couple capteur détecteur est caractéristique du nombre des essieux mais également de l'enveloppe du véhicule représentant sa longueur.La variation de tension au passage d'un essieu est de l'ordre de 200 à 800 millivolts et est opposée au sens de la variation offerte par le chassis métallique de ce même véhicule - une carte de traitement (4) du signal pour analyser le nombre de roue appartenant à un même véhicule avec des moyens connus dont un microcontrôleur associé à un timer piloté par un logiciel informatique - une mémoire (5) pouvant être lue in situ ou à distance, voire transférable; - un coffret assurant protection et rangement des cartes (3) (4) et (5); le dispositif permet de dénombrer le nombre de roue, le nombre d'essieux, le positionnement longitudinal des essieux et la catégorie de l'engin. Une première variante est constituée par l'association de deux boucles (2) constituées d'un même fil chacune placées sous les traces de roulement d'une voie. Une deuxième variante est constituée par l'association de deux ou plusieurs boucles (fig.2 à 11) chacune associée à un détecteur de manière à relever transversalement le positionnement d'une ou plusieurs roues simple ou jumelée et donc du véhicule et surtout à scannériser par des coupes longitudinales chaque véhicule, celles-ci permettant de reconstituer I'empreinte ou signature magnétique des véhicules autorisant leurs identifications comparatives. Une troisième variante est constituée par des formes de la boucle (2) autres que rectangulaires par exemple parallélogramme, carré, rond, dans ce dernier cas, I'empreinte dans la chaussée est réalisable avec une scie cloche. Une quatrième variante est constituée par une boucle (fig. 11) foetus d'une boucle mère de dimension de l'ordre de 2 mètres par 1,50 mètres faite du même fil pour mesurer en outre vitesses et longueurs des véhicules à partir des distances entre les signatures marquées par le véhicule entre les fronts d'attaque des boucles ainsi constituées. Une cinquième variante utilise un logiciel permettant la classification des véhicules par catégorie discriminés par le nombre d'essieu les distances inter-essieux, la longueur, les distances entre chaussée et bas de caisse et/ou entre les essieux et en avant ou en arrière des essieux caractéristiques de la morphologie des dits véhicules. Une sixième variante est constituée par le préconditionnement d'une ou plusieurs boucles (2) solidarisée à une ou plusieurs feuilles souples, résistantes plutôt tissée, toilée, de caractéristiques identiques ou complémentaires par exemple de caoutchouc, plastique, produits de synthèse, résine, pouvant prendre en sandwich les fils des spires de la boucle (2), pouvant avoir une face autocollante permettant le collage de la boucle sur la chaussée ; cette application pouvant être cumulée avec les bandes de marquage, par exemple bande de stop, ligne cédez le passage, bande d'axe ou de rive. Une septième variante est constituée par l'association du ou des capteurs à tout autre système de recueil : boucle électromagnétique traditionnelle, capteur piézo-électrique, résistif, piézo-polymère, optique, hyper-fréquence, ultrasonore ; la mesure de ce dernier permet de reconstituer le profil ou silhouette du véhicule, comme exemple nous pouvons citer les profils différents de deux véhicules ayant tous deux 5 essieux, I'un avec plateau, I'autre étant bâché. Une huitième variante est un procédé de la boucle (2) sur la chaussée, constitué par le fil des spires de la boucle (2) préférentiellement solidarisés à sa ou ses feuilles, supports provisoires, pouvant être ajourées qui posés sur la chaussée sont solidarisés ensemble par un enduit localisé ou général. Les ajours assurent la pénétration de l'enduit, les feuilles supports pouvant être biodégradables ou dis solvables par un composant notamment du liant de l'enduit ou par la chaleur. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au ou à: 1 - comptage des essieux 2 - comptage des roues 3 - comptage des véhicules 4 - comptage des véhicules par catégorie 5 - positionnement transversal des roues par rapport à une référence, préférentiellement l'axe de la voie 6 - positionnement transversal des véhicules par rapport à une référence, préférentiellement l'axe de la voie 7 - positionnement longitudinal des roues d'un même véhicule permettant la classification par catégorie, distance inter-essieux 8 - discrimination de véhicules atypiques par leur signature 9 - discrimination entre roue simple et roue jumelée 10 - mesure de vitesse, distance inter-véhicules, longueur de véhicules 1 1 - identification des véhicules et aéronefs atypiques par exemple sur aéroport. NOMENCLATURE 1 Chaussée 2 Boucle 3 Détecteur électromagnétique 4 Carte de traitement du signal 5 Mémoire 6 Coffret REVEND1ATIONS 1) Dispositif pour détecter une ou plusieurs roues d'un engin mobile roulant, constitué par une boucle (2) électromagnétique positionnée sur la chaussée (1) ou dans la chaussée caractérisé par sa forme rectangulaire de largeur étroite de l'ordre de 0,30 mètres placée de préférence perpendiculairement à l'axe de la chaussée sur la ou les traces de roulement préférentiellement 'limitée en longueur à la dimension de la dite trace de l'ordre de 1 mètre, la boucle (2) captant les variations de deux champs magnétiques, I'un conventionnellement positif généré par les masses métalliques du mobile, I'autre négatif généré par la rotation des masses métalliques des roues ou inversement selon les polarités choisies, mettant en évidence les pics du signal correspondant aux roues ; la boucle (2) est reliée à - un détecteur électromagnétique (3) détectant la résultante des variations des champs magnétiques - une carte de traitement (4) du signal pour analyser le nombre de roue appartenant à un même véhicule avec des moyens connus dont un microcontrôleur associé à un timer piloté par un logiciel informatique - une mémoire (5) pouvant être lue in situ, à distance voire transférable; - un coffret assurant protection et rangements des cartes (3) (4) et (5); le dispositif permettant de dénombrer le nombre de roue, le nombre d'essieux, le positionnement longitudinal des essieux et la catégorie de l'engin. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par l'association de deux boucles (2) constituées d'un même fil chacune placée sous les traces de roulement d'une voie. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par l'association de deux ou plusieurs boucles (fig. 9 et 10) chacune associée à un détecteur de manière à reiever transversalement le positionnement d'une ou plusieurs roues simple ou jumelée et donc du véhicule et surtout à scannériser par des coupes longitudinales chaque véhicule, celles-ci permettant de reconstituer l'empreinte ou signature magnétique des véhicules autorisant leurs identifications comparatives. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par des formes autres que rectangulaires par exemple parallélogramme, carré, rond, I'empreinte dans la chaussée étant alors réalisable avec une scie cloche. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par une boucle (fig. 11) foetus d'une boucle mère faite du même fil de dimension de l'ordre de 2 mètres par 1,50 m pour mesurer en outre vitesses et longueurs des véhicules. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par un logiciel permettant la classification des véhicules par catégorie, discriminés par le nombre d'essieu les distances inter-essieux, la longueur, les distances entre chaussée et bas de caisse entre les essieux et en avant ou en arrière des essieux caractéristiques de la morphologie des dits véhicules, en particulier des bus et autocars signés par leur enveloppe métallique latérale basse. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le préconditionnement d'une ou plusieurs boucles (2) solidarisée à une ou plusieurs feuilles souples, résistantes plutôt tissée, toilée, de caractéristiques identiques ou complémentaires~ par exemple de caoutchouc, plastique, produits de synthèse, résine, pouvant prendre en sandwich les fils des spires de la boucle (2), pouvant avoir une face autocollante permettant le collage de la boucle sur la chaussée, une application pouvant être cumulée avec les bandes de marquage, par exemple bande de stop, ligne cédez le passage, bande d'axe ou de rive. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendicaitons précédentes caractérisé en ce qu'il est associable à tout autre système de recueil, boucle électromagnétique traditionnelle, capteur piézo-électrique, résistif, piézopolymère, optique, hyper-fréquence, ultra-sonore ; la mesure de ce dernier permettant de reconstituer le profil ou la silhouette du véhicule, par: exemple les profils différents de deux véhicules ayant tous deux 5 essieux, I'un avec plateau, I'autre étant bâché. 9) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé par le procédé de la boucle (2) sur la chaussée, constitué par le fil des spires de la boucle (2) préférentiellement solidarisés à sa ou ses feuilles, supports provisoires, pouvant être ajourées qui posés sur la chaussée sont solidarisés ensemble par un enduit localisé ou général. Les ajours assurent la pénétration de l'enduit, les feuilles supports pouvant être biodégradables ou dissolvables par un composant notamment du liant de l'enduit ou par la chaleur.