Brevet FR2690519A1 — publié le 19931029

DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif permettant d'analyser la trajectoire de mobiles ainsi que le comportement individuel et/ou collectif des pilotes de ces mobiles à partir de mesures de positionnement latéral du corps en mouvement par rapport à une référence ponctuelle. Le dispositif est également prévu pour pouvoir réaliser des mesures de hauteur des mobiles. II existe des dispositifs permettant d'enregistrer et d'analyser la longueur, vitesse de mobiles, mais à notre connaissance, aucun système simple et économique ne permet d'associer à ces mesures des informations quantifiées sur la largeur, hauteur et surtout trajectoire du mobile ou d'un groupe de mobiles. Dans le domaine routier par exemple, la connaissance de ces informations permet d'évaluer l'impact de la mise en place d'aménagements afin d'améliorer la sécurité routière. Dans sa version la plus simple, le dispositif représentée à titre d'exemple sur la figure 1, ne peut utiliser qu'une seule unité placée en position verticale . Cette unité comprend: - Un support (1) pouvant être utilisé en position quasi verticale ou quasi horizontale sur lequel sont fixés les divers éléments (capteurs, alimenta tions, électronique). - Deux cellules optiques composées chacune d'un émetteur (2) et d'un récepteur de lumière (3). - Un Emetteur-Récepteur à ultra-sons avec son électronique de traitement du signal associé le télémètre (4). - Un appareil de traitement des signaux, acquisition et enregistrement des données : la centrale d'acquisition (5). Cet appareil n'est pas nécessairement un micro-ordinateur mais peut être une simple carte électronique avec un microprocesseur gérant des ports d'entrée-sortie, des mémoires vives et mortes, des périphériques tels que clavier, imprimante et afficheurs. - Des alimentations électriques autonomes (6) pour les émetteurs et récepteurs optiques, le télémètre et la centrale d'acquisition. L'unité peut être enveloppée dans un boîtier dissimulable ou non présentant des ouvertures pour les capteurs comme par exemple une armoire électrique, des bornes, un banc public, un kiosque. Elle peut aussi être non enveloppée et fixée facilement sur des équipements publics tels que lampadaire, poteau électrique, mur, pont. Le support (1) de cette unité comporte un socle (7) préférentiellement tripode supportant un mât (8) cylindrique sur lequel est monté coulissant et tournant un tube (9) immobilisable sur le mât par une vis à anneau (10). Sur le dit tube (9) est fixé un autre tube (11) lequel est orientable dans un plan parallèle au mât sur une articulation formée par une vis de blocage (12). Le tube (11) porte un bras (13) orientable et immobilisable par une vis (14). Le bras (13), d'une longueur quelconque, par exemple de 50 cm, est muni à ses deux extrémités de supports (15) de cellules manchonnés sur le dit tube selon un parallélisme parfait. Un ou plusieurs vérins à vis (16) à double manivelle est monté sur un ou plusieurs pieds du socle (7). Ces éléments permettent de régler le bras, avec la vis (12), parallèle au profil en long de la chaussée, avec la vis (14), parallèle au dévers de la chaussée. Le télémètre (4) est monté sur le tube (9) et orientable de haut en bas et immobilisable par une vis (15). Les cellules optiques sont utilisées afin de réaliser les mesures de vitesse et longueur des mobiles ainsi que les temps inter-mobiles et permettent d'enregistrer les temps correspondant à ces mesures. Les deux récepteurs optiques (2) de ces cellules sont orientés dans une même direction, chaque récepteur étant réglable. L'ensemble émetteur et récepteur optique peut être monté suivant trois modes de fonctionnement différents, suivant les cellules que l'on utilise - En mode proximité (figure 2), dans ce cas l'émetteur et le récepteur optique sont montés sur le même support et la réflexion de l'onde optique se fait directement sur le corps en mouvement. - En mode réflex (figure 3), dans ce cas les émetteurs et les récepteurs optiques sont montés sur le même support mais les retours des ondes optiques sont assurés par des réflecteurs (17) montés en vis à vis sur un autre support. Ce dernier n'est pas nécessairement une potence avec des bras orienta bles mais peut être un mur, une barrière, une glissière ; auquel cas les deux réflecteurs nécessaires doivent être vissés ou collés sur celui-ci. - En mode barrage (figure 4), dans ce cas les émetteurs et les récepteurs optiques sont séparés et placés en vis à vis. Ce mode de détection permet de détecter tout objet interrompant le faisceau optique. Les deux émetteurs optiques doivent être montés sur un deuxième support et doivent être orientables suivant plusieurs directions. Ce deuxième support peut être aussi enveloppé par un boîtier. il est prévu une alimentation autonome (6) pour les émetteurs optiques. Le choix de l'un ou l'autre de ces modes est fonction de la portée que I'on désire atteindre. Le télémètre (4) associé au couple de cellules optiques et commandé par celles-ci, pour limiter sa consommation, est également dirigé vers les mobiles perpendiculairement à leur axe de déplacement. II mesure en temps réel la distance entre une référence ponctuelle et ie flan d'un mobile. C'est un logiciel A, associé à la centrale d'acquisition (5) qui traite en temps réel, le temps d'ailer-retour de l'onde ultra-sonore, mobile par mobile et permet les mesures et l'enregistrement des distances. II traite également en temps réel, les changements d'état des récepteurs optiques (3); ce qui permet de calculer et d'enregistrer la vitesse, longueur et temps inter-mobiles de tous les corps en déplacement passant devant le dispositif. A chaque information recueillie à partir du télémètre (4) est associé les mesures faites à partir des cellules optiques. En associant à ces mesures, une largeur forfaitaire pour chaque mobile suivant un tableau de classification pré-établi dans le logiciel A, on peut affecter en temps réel, un axe de déplacement à chaque mobile. Ce logiciel A peut très bien être intégré dans une zone mémoire d'une carte électronique et peut être appelé dès la mise en route de la centrale d'acquisition (5). Après la campagne de mesures, les enregistrements effectués par le logiciel A peuvent être chargés dans un logiciel d'exploitation B afin d'y être exploités. Ce logiciel B permet les analyses suivantes: - Etudes du comportement collectif des pilotes de mobiles et restitution d'une enveloppe des trajectoires ou des vitesses de ceux-ci. Ce type d'analyse s'obtient à partir des mesures de vitesse et de distance latérale obtenues par l'unité placée à différents endroits le long d'un axe de déplacement, à des moments différents. - Etudes statistiques sur la vitesse, longueur, temps inter-véhiculaire, posi tion latérale des mobiles. Ces études s'appuient de calculs et graphiques statistiques : écarts types, moyennes, coefficients de corrélation, tests des tendances, courbes d'auto ou d'inter-corrélation, répartitions, histogrammes, densités de probabilité, diagrammes. En disposant l'unité en position horizontale, fixée à un poteau, à un pont ou un lampadaire, avec les capteurs dirigés perpendiculairement à la chaussée, conformément au schéma de la figure 5, il est possible de mesurer la hauteur des mobiles passant sous le dispositif. Dans ce cas, il peut être nécessaire, suivant la portée que l'on désire atteindre, de coller des réflecteurs (17) sur la chaussée. Ensuite, il peut être fait diverses études statistiques à partir des mesures recueillies. Dans sa version plus complexe, on peut associer au dispositif d'autres unités identiques , auxquelles est rajouté - Un appareil d'acquisition et d'enregistrement des données, maître : le poste central (18). Dans ce cas, les centrales d'acquisition (5) sont esclave. Les diverses unités sont placées le long de l'axe de déplacement des mobiles et espacées entre elles de distances judicieusement choisies en fonction de l'étude effectuée. Ces unités communiquent avec le poste central (18) par l'intermédiaire des centrales d'acquisition (5) avec des signaux véhiculés soit par câble, soit par radio. Un logiciel C permet à partir des mesures enregistrées à chaque unité et transmises en temps réel au poste central, d'effectuer divers types d'analyse - Observation en temps réel du comportement individuel de chaque pilote de mobile avec les mesures de vitesse et distance latérale des mobiles sur de longues distances. - Observation en temps réel de l'axe de déplacement et encombrement de chaque mobile. Pour cela, il est nécessaire de déterminer la largeur de chaque mobile cette mesure peut se faire avec des unités disposées de part et d'autre de l'axe de déplacement des mobiles. - Observation en temps réel des temps inter-mobiles qui caractérisent la fluidité du trafic sur de longues distances. - Observation en temps réel de l'accélération des mobiles entre divers points. Ces observations peuvent permettre d'actionner divers équipements le long de l'axe de déplacement des mobiles tels que : panneaux à message variable, signalisations, dispositifs de sécurite, alarmes. Les diverses mesures effectuées, datées dans le temps et enregistrées dans des fichiers peuvent être exploitées après la campagne de mesures à l'aide du logiciel B vu précédemment. Le dispositif est plus particulièrement destiné à analyser la trajectoire, les vitesses, les accélérations, les temps inter-mobiles des véhicules routiers et par là, d'analyser le comportement individuel et/ou collectif des conducteurs de ces véhicules. Ce logiciel permet les analyses suivantes - Etudes en continuité temporelle du comportement individuel et collectif des pilotes de mobiles sur de longues distances avec restitution d'enveloppes des trajectoires des mobiles à partir des mesures de vites se et de distance latérale. - Etudes en continuité temporelle de l'encombrement au sol d'un mobile ou d'un ensemble de mobiles associé à l'analyse de sa ou de ieurs trajectoires sur de longues distances. - Etudes statistiques sur la vitesse, accélération, longueur largeur, temps inter-véhiculaire, position latérale et hauteur des mobiles à l'aide de calculs et graphiques statistiques Le dispositif est plus particulièrement destiné à analyser la trajectoire, les vitesses, les accélérations, les temps inter-mpbiles des véhicules routiers et par là, d'analyser le comportement individuel et/ou collectif des conducteurs de ces véhicules. REVENDICATIONS 1) Dispositif permettant d'analyser la trajectoire de mobiles ainsi que le comportement des pilotes de ces mobiles caractérisé en ce qu'il comporte un support (1) pouvant être utilisé en position quasi horizontale ou quasi verticale sur lequel sont fixés, deux cellules optiques composées chacune d'un émetteur (2) et d'un récepteur de lumière (3), un 8metteur-récepteur à ultra-sons avec son électronique de traitement du signal associé dit télémètre (4), un appareil de traitement des signaux, acquisition et enregistrement des données dit centrale d'acquisition (5) qui communique avec les divers capteurs soit par câble soit par radio, des alimentations électriques autonomes (6) pour les émetteurs et récepteurs optiques, le télémètre et la centrale d'acquisition, éventuellement un boîtier dissimulable ou non, permettant d'envelopper l'unité et présentant des ouvertures pour les capteurs comme par exemple une armoire électrique, des bornes, un banc public, un kiosque. L'unité, avec ou sans boîtier, peut être fixée sur des équipements tels que lampadaire, poteau électrique, mur, pont. Le support (1) de cette unité comporte un socle (7) supportant un mât (8) sur lequel est monté un bras (13) orientable et immobilisable d'une longueur quelconque, par exemple de 50 cm, muni à ses deux extrémités de deux récepteurs optiques réglables (2), orientés dans une même direction. En mode proximité, émetteur (2) et récepteur optique (3) sont montés sur le même support et la réflexion de l'onde optique se fait directement sur le corps en mouvement. Le télémètre, orientable de haut en bas et de gauche à droite est fixé sur le mat (8). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on puisse changer les cellules optiques et utiliser des cellules fonctionnant en mode réflex ou barrage. En mode réflex, les émetteurs et les récepteurs optiques sont montés sur le même support mais les retours des ondes optiques sont assurés par des réflecteurs (17) montés, vissés ou collés sur un autre support en vis à vis, pas nécessairement une potence avec des bras orientables mais aussi par exemple un mur, une barrière, une glissière. En mode barrage, les émetteurs et les récepteurs optiques sont séparés et placés en vis à vis. Les deux émetteurs optiques doivent être montés sur un deuxième support et doivent être reliés à une seconde alimentation autonome (6), L'ensemble pouvant être enveloppé par un boîtier. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'unité puisse être disposé en position horizontale avec des visées verticales des capteurs, fixée par exemple à un poteau au-dessus d'une chaussée afin de mesurer la hauteur des mobiles. Suivant les cellules optiques utilisées, des réflecteurs (17) peuvent être collés sur la chaussée. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il ne puisse utiliser qu'une seule unité placée en position verticale, à différents endroits le long de l'axe de déplacement des mobiles à des moments différents et dont les diverses séries de mesures sont exploitées de façon à établir une analyse globale des trajectoires des corps en déplacement. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on puisse lui associer d'autres unités identiques pilotés ensemble par un poste central (18) soit par câble, soit par radio et placés à différents endroits le long de l'axe de déplacement des mobiles et permettant une analyse individuelle et en temps réel de la trajectoire des corps en déplacement qui peut être visualisée sur un écran, ainsi qu'une analyse globale.