Brevet FR2928483A1 — publié le 20090911

La présente invention concerne un dispositif simplifié pour détecter le sens de passage de véhicules sur une chaussée, à l'aide d'un faisceau laser. Dans le cadre de la présente invention, le terme de chaussée indique tout lieu organisé pour le passage de véhicule, sans tenir compte ni de la nature du revêtement, ni du marquage au sol. Cette invention permet donc de détecter le passage de véhicule en contresens, avec un seul élément de contrôle. Une fois la détection réalisée, ce système fournit un simple contact électrique normalement ouvert ou normalement fermé, qui permet de mettre en oeuvre une alerte par les moyens conventionnels déjà existants (panneaux à flash lumineux, transmission au PC filaire ou radio etc...) pour prévenir: Le conducteur distrait en infraction, engagé en sens interdit. Les conducteurs risquant d'être génés par le véhicule en contresens Les responsables de la sécurité routière et autoroutière. Devant le nombre croissant de véhicules et d'infrastructures routières et autoroutières, on déplore de plus en plus de véhicules mal engagés, roulant à contresens. 15 De ce fait, il devient nécessaire de les détecter, et d'agir rapidement pour éviter une éventuelle catastrophe. Aujourd'hui un tel contrôle automatique et continu, nécessite des infrastructures lourdes et onéreuses limitant la généralisation d'une telle surveillance, comme la détection par système à boucles magnétiques ensevelies dans la bande de roulement, la détection à 20 base de radar à effet Doopler, la détection par maillage de faisceaux optiques necessitant une structure imposante, ou des systèmes embarqués, ne fonctionnant que sur des chaussées ayant une signalisation horizontale. Le système, selon l'invention, qui détecte le sens de passage des véhicules circulant sur une chaussée, est caractérisé par sa grande simplicité de fonctionnement et de 25 mise en place, ce qui permet de généraliser la surveillance du bon sens de passage des véhicules, y compris dans des applications temporaires (modification de sens de circulation suite à une manifestation particulière ou un chantier). En effet, la simplicité de l'invention et sa faible consommation énergétique lui permet de se décliner en version mobile. La détection discriminatoire de sens de passage selon l'invention est obtenue 30 grâce à l'émission et réception d'un faisceau à deux rayons laser parallèles à polarisation horizontale séparés de quelques millimetres. L'émission se fait perpandiculairement à la chaussée, sur un plan horizontal à quelques centimètres au dessus du sol. La réception du faisceau se réalise de l'autre côté de la chaussée, en face et dans l'axe de l'émetteur. Pour cette réception, les deux rayons laser composant le faisceau sont captés par des convertisseurs optoélectroniques sensibles à la longueur d'onde des rayons laser, logés dans une chambre noire double, à 10 centimètres de deux orifices de 10 millimètres sans lentille. Cette distance a pour effet d'éliminer les rayons réfractés. En l'absence de véhicule, le faisceau traverse la chaussée et ses deux rayons pénètrent dans leur chambre noire et atteignent les convertisseurs optiques. Lors du passage d'un véhicule, la roue avant du dit véhicule coupera le premier rayon du faisceau, puis, dans un court intervalle (de l'ordre de 1/500ème de seconde pour un véhicule roulant à 70 km/h.) coupera le deuxième rayon du faisceau. L'ordre de ces coupures déterminera le sens de passage du véhicule. Ce phénomène sera renouvelé par le passage de la roue arrière. Les variation ohmiques des deux convertisseurs optoélectroniques dues à la rupture des rayons laser, après amplification, vont suivre deux voies différentes. Une voie est chargée d'amorcer un thyristor donnant le signal d'alerte, l'autre voie est dirigé sur un étage délivrant sur la gachette du dit thyristor une tension négative temporaire, destinée à le neutraliser. De ce fait, l'ordre de coupure des rayons du faisceau déterminera ou non le déclenchement de l'alerte. Selon des modes particuliers de réalisation Le thyristor peut être complété d'un timer pour permetre à l'alerte de cesser d'elle-même à l'issue d'un temps prédéterminé. - Après l'amplification, les deux voies peuvent passer par un étage comparateur détectant une coupure simultanée et durable des deux rayons signalant entre autre un défaut 25 d'alignement. Les dessins annexés présentent les plans, synoptiques et schémas de principe de l'invention. - la figure 1 représente la position du système par rapport au véhicule et à la chaussée. - La figure 2 représente un exemple d'utilisation de l'invention avec un seul contrôle 30 d'exploitation de l'invention. - La figure 3 représente un exemple d'utilisation de l'invention avec deux contrôles séparés. La figure 4 représente une coupe de l'émetteur laser. La figure 5 représente une coupe du récepteur laser. La figure 6 donne le synoptique électronique du système. La figure 7 montre l'ordre de passage des rayons. La figure 8 montre un exemple d'application de l'invention décliné dans une version portable, inséré dans un feu tricolore de chantier, pour la surveillance de passage alterné provisoire. En référence à ces figures, le dispositif de l'invention est composé d'un module émetteur [3] renfermant deux canons parallèles à diodes laser collimatées [5] [6], monté sur une platine à réglage micrométrique x et y [11], projetant un faisceau composé de deux rayons laser parallèles séparés de quelques millimetres. [1] [2] . Cette projection traverse perpandiculairement la chaussée [20] et est capté en face par un module récepteur [4]. Ce module comporte une chambre noire double [9] au fond de laquelle se trouvent deux convertisseurs optoélectroniques sensibles à la longueur d'onde des canons à diodes laser collimatées [7] [8]. Ces convertisseurs optoélectroniques sont montés sur deux platines à glissières, à réglage micrométrique [10] permettant leur alignement sur le faisceau. La résistance ohmique de ces convertisseurs optoélectroniques varie à chaque occultation du rayon laser causée par le passage des roues d'un véhicule. Cette variation ohmique est transmise à un étage amplificateur [12] [13] . Après cet étage, la voie du rayon [1] amorce directement un thyristor [14] tandis que la voie du rayon [2] est dirigé sur un étage [15] qui a pour mission de bloquer le dit thyristor [14] en délivrant à sa gachette une tension négative temporaire. Si le thyristor [14] se trouve amorcé, il alimente un système de commutation électromagnétique ou électronique [16]. Cette commutation permettra d'actionner les systèmes d'alerte conventionnels [17] ( ces systèmes ne faisant pas partie de cette invention). Analyse de la détection discriminatoire du sens de passage des véhicules : Le faisceau qui traverse perpendiculairement la chausée [20] à quelques centimetre du sol, est composé de deux rayons parallèles en polarisation horizontale séparés de quelques millimetres [1] [2] . La rupture du rayon [1] déclenche l'alerte. La rupture du rayon [2] empêche l'action due à la rupture du rayon [1] Un véhicule [19] traverse le faisceau en sens normal de circulation. La roue avant de ce véhicule coupera dabord le rayon [2], puis dans un temps de l'ordre de 1/500 ème de seconde, pour un véhicule roulant à 70 km/h, coupera le rayon [1] . L'action de cette coupure étant neutralisé par la coupure précedente du rayon [2] , il ne se passera rien au passage de ce véhicule. Un véhicule [18] traverse le faisceau à contresens de circulation. La roue avant de ce véhicule coupera dabord le rayon [1]. Cette coupure amorcera le thyristor [14] déclanchant l'alerte par la commutation [16] Puis dans dans un bref délai, la roue coupera le deuxième rayon [2]. Mais le thyristor étant amorcé, cette coupure n'aura aucun effet. Selon des variantes électroniques, le thyristor peut-être complété d'un timer pour permettre à l'alerte de cesser d'elle-même à l'issue d'un temps prédéterminé. Dans un autre domaine, les deux voies peuvent être identiques et équipées d'un transistor à la place du thyristor et monté en opposition pour aboutir à deux commutations furtives. Ces commutations peuvent commander soit deux compteurs, ce qui permet, sur une seule voie de passage, de comptabiliser séparément les deux sens de passage, soit obtenir des déclenchements différents pour les deux sens de passage. ex.: Un véhicule entrant dans une zone déclanche un message d'accueil, et un véhicule sortant par le même passage déclanche un message d'adieu. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à surveiller la bonne application des sens de circulation sur les chaussées, et de donner immédiatement une alerte dans le cas de non respect de ces sens de circulation. REVENDICATIONS 1 Dispositif simplifié pour surveiller et discriminer le sens de circulation de véhicules par un seul faisceau laser, caractérisé en ce qu'il comporte un module émetteur [3] d'un faisceau laser à deux rayons laser parallèles sur un plan horizontal, [1] [2] et un module récepteur [4] sensible à ces rayons laser. Ces deux modules sont prévus pour être situés de part et d'autre de la chaussée à surveiller [20] et alignés de telle sorte que les rayons [1] et [2] traversent la dite chaussée perpendiculairement au sens de circulation, et à quelques centimètres au-dessus du sol. L'ordre de coupure de ces rayons, par le passage d'une roue de véhicule, déterminera le sens de circulation de ce véhicule. 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'émetteur 10 comporte une platine horizontale [Il] à réglage micrométrique en x et y, portant deux canons à diodes laser collimatées à parallélisme ajustable [5] [6]. 3 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le récepteur comporte une chambre noire à deux compartiments, au fond desquels se trouvent deux convertisseurs optoélectroniques sensibles à la longueur d'onde des canons à diodes laser 15 collimatées [7] [8]. Ces convertisseurs sont montés sur deux platines à glissières à réglage micrométrique [10] permettant l'alignement précis sur le faisceau venant de l'émetteur. 4 Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que les variations ohmiques des convertisseurs optoélectroniques [7] [8] dûes à l'occultation des rayons laser causée par le passage des roues de véhicules, sont transmises chacune à un 20 étage amplificateur [12] [13]. 5 Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'après l'étage amplificateur [12] la voie du rayon [1] amorce directement un thyristor [14] destiné à déclencher le processus d'alerte [16]. 6 Dispositif selon les revendications 4 et 5 caractérisé en ce qu'après l'étage 25 amplificateur [13] la voie du rayon [2] est dirigée sur un étage [15] délivrant une tension négative temporisée, appliquée à la gachette du thyristor [14] bloquant celui-ci.