Brevet FR2875324A1 — publié le 20060317

La présente invention concerne un système de détection de passage et de comptage de véhicules à moteur. Traditionnellement, pour détecter le passage de véhicules à moteur et réaliser leur comptage, on dispose de deux techniques différentes, ayant chacune leurs avantages et leurs limites. Dans une première technique, on dispose de capteurs magnétiques ou piézoélectriques, noyés dans la chaussée, qui sont sensibles à une masse suffisante. Ces capteurs sont disposés sur l'ensemble de la surface de la chaussée, tous les 1,50 mètre dans le sens de la longueur et dans le sens de la largeur. Le signal provoqué par chaque passage de véhicule sur un capteur noyé dans la chaussée, est traité, si bien que toutes les détections de véhicules peuvent être comptabilisées. Cette technique traditionnelle demande des travaux d'infrastructure importants, notamment lorsque la chaussée existe déjà. L'installation des capteurs est à refaire, à chaque fois que la chaussée est rénovée, puisque ces capteurs doivent être seulement à 10 cm de profondeur dans la chaussée. Enfin, à la moindre détérioration de la chaussée, des ruptures dans le système, nécessitent une intervention sur la chaussée, avec, également, des travaux importants. Le deuxième système de détection de passage et de comptage de véhicules, est réservé aux comptages locaux et provisoires. Ce système est un système pneumatique, composé de tuyaux en caoutchouc qui sont posés sur la 20 chaussée, grâce à des clips. Le passage d'un véhicule entraîne une compression de l'air situé dans les tuyaux, transmis à un pressostat, qui agit sur le piston d'un compteur mécanique, pour comptabiliser le nombre de véhicules circulant sur la chaussée. Ce système a l'avantage d'être mobile, rapidement opérationnel, mais ne peut être utilisé que pendant un temps limité, du fait de sa fragilité et du caractère provisoire de son installation. Le dispositif, selon l'invention, permet à la fois de détecter le passage de véhicules à moteur, de les comptabiliser, ceci de façon permanente et sans aucun frais de travaux d'infrastructure sur la chaussée. Le dispositif comprend, selon une première caractéristique, un microphone fixé dans une cavité 30 acoustique et un coffret de contrôle, l'ensemble étant monté sur un support. La borne, constituée de la cavité acoustique, du boîtier de contrôle, du microphone et du support, est destinée à être placée, par exemple, en bordure d'une vp e, de telle sorte que le microphone reçoive les signaux sonores, au passage de véhicules circulant de front. tior À Plus particulièrement, le microphone sera directif, selon un angle de plus ou moins 30 et préférentiellement de plus ou moins 15 . -2- 2875324 Le microphone est incorporé dans une cavité acoustique. Cette cavité est composée d'un tube par exemple, de 26 mm de diamètre intérieur et de 3 mm d'épaisseur, selon notre invention, dans un matériau plastique, tel que le PVC. Le microphone est situé à 30 mm à partir du fond du tube. Une mousse est placée entre le fond du tube et le microphone. Le tube a une longueur totale d'environ 170 mm, de telle sorte que l'on puisse disposer d'environ 140 mm entre le microphone et la partie avant du tube. Une mousse coupe vent est placée à l'avant du tube. Cette mousse peut être une bonnette anti-vent. Selon l'invention, les signaux sonores reçus par le microphone, lors du passage d'un véhicule, sont amplifiés avec un gain variable, ajustable numériquement par un microcontrôleur. Les signaux amplifiés sont transmis à deux filtres situés dans le coffret de la borne. L'un des deux filtres est centré sur la basse fréquence, autour de 400 Hz, caractéristique du bruit d'un moteur. Le deuxième filtre, est centré sur la haute fréquence, par exemple autour de 2000 Hz, caractéristique du bruit de roulement du véhicule. Selon l'invention, les fréquences des deux types de filtres, ont été choisies pour être adaptées 15 aux véhicules thermiques, essence ou diesel, deux temps ou quatre temps. Selon l'invention, les filtres basse fréquence et haute fréquence, sont soit numériques, soit analogiques, avec, en conséquence, deux réalisations particulières. Dans le cas de l'utilisation de filtres analogiques, on ajoute, selon l'invention, un convertisseur analogique/numérique, dans le boîtier, de façon à numériser le signal analogique. 20 On dispose, plus précisément, d'un convertisseur par filtre analogique. Selon l'invention, dans le cas d'utilisation des deux filtres numériques basse et haute fréquence, ou dans le cas d'utilisation de deux filtres analogiques basse et haute fréquence, complétés par deux convertisseurs analogique/numérique, des valeurs échantillons sont produites à chaque intervalle de temps, tels que 0,1 milliseconde à 3 millisecondes, 2 millisecondes à 3 millisecondes, 2 millisecondes étant selon l'exemple de notre réalisation. L'intervalle peut cependant être supérieur à 3 millisecondes ou inférieur à 0,1 milliseconde. Pour les deux gammes de fréquences, l'analyse des signaux est effectuée grâce à un programme informatique. Une unité de traitement informatique, telle qu'un microcontrôleur, un ordinateur individuel, un organisateur doté d'une interface d'acquisition de signaux numériques, permet d'analyser les échantillons obtenus, dans les deux gammes basse et haute fréquences, et de mettre en évidence une suite pour chacune des voies, de valeur croissante ou décroissante. Ce classement et cette analyse caractérisent l'évolution respective des bruits de moteur et de roulement spécifiques du passage d'une seule voiture ou de plusieurs roulant de front, en les distinguant ainsi du bruit d'un autre véhicule ou de plusieurs autres véhicules roulant sur un -3- 2875324 autre front distant. L'analyse de l'évolution des signaux, plus particulièrement l'accroissement simultané des amplitudes des deux gammes de fréquences, caractérise l'approche de véhicules, par rapport au microphone. L'origine du bruit du moteur, décalée géographiquement de l'origine du bruit de roulement, est également analysée et exploitée. La décroissance simultanée des amplitudes est utilisée pour repérer l'éloignement du véhicule par rapport au microphone. La précision est améliorée en disposant d'un programme informatique qui permette de qualifier l'amplitude du bruit ambiant et de la déduire de celles des bruits des véhicules. 10 Le logiciel permet d'additionner le nombre de passages détectés. Selon l'invention, le microcontrôleur ou l'ordinateur dispose d'une voie de transmission séries, connectée, dans notre système, à un modem radio. Ce dispositif permet de communiquer avec un autre équipement informatique, distant, également muni d'un modem radio. Selon l'invention, l'équipement distant est destiné à interroger l'équipement de mesure, pour connaître, par exemple, les cumuls de passages des véhicules et les flux. Il permet également de lire les paramètres courants de réglage et de les modifier. Selon l'invention, l'alimentation électrique est réalisée par des piles fixées sur la borne, des accumulateurs, une éolienne à rotor de SAVONIUS ou des cellules photovoltaïques. Selon notre réalisation, notre système peut effectuer des mesures sur les deux sens de la circulation. Dans ce cas particulier, on dispose sur la borne, située entre les deux voies, un micro pour chaque sens de la circulation, les deux traitements étant séparés grâce au doublement des équipements de la borne. -4- 2875324 REVENDICATIONS I.- Système de détection de passage et de comptage de véhicules à moteur, caractérisé par une borne comprenant un microphone directif, situé dans une cavité acoustique, un coffret de contrôle et un support. 2.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le microphone est directif, selon un 5 angle de plus ou moins 30 , préférentiellement plus ou moins 15 . 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité acoustique est en matière plastique, a une longueur d'environ 140 mm, un diamètre intérieur de 26 mm. 4.- Dispositif selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le microphone est disposé à 30 mm du fond du tube en matière plastique, à 140 mm de l'autre extrémité, les deux orifices du 10 tube étant obturés par des matériaux en mousse. 5.- Système selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le boîtier comprend un amplificateur à gain variable, ajustable par un microcontrôleur, un filtre basse fréquence autour de 400 Hz, et un filtre haute fréquence autour de 2000 Hz. Ces filtres sont numériques ou analogiques, dans ce dernier cas, complétés par deux convertisseurs 15 analogique/numérique. 6.- Dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un microcontrôleur, un ordinateur individuel ou un organisateur analyse les signaux numériques générés par les filtres basse et haute fréquences, ceci par des valeurs produites préférentiellement toutes les deux milisecondes. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le microcontrôleur ou l'ordinateur dispose d'une voie de transmission série, connectée à un modem radio. 8.- Dispositif selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on dispose d'un équipement informatique distant, muni d'un modem radio.