Brevet FR2948804A1 — publié le 20110204

L'invention concerne un détecteur pour compteur de trafic ainsi qu'un compteur de trafic comportant un tel détecteur. Elle trouve application dans le domaine des compteurs de trafic de véhicules. On connaît un détecteur de trafic qui comporte classiquement un tube disposé de manière temporaire sur une chaussée dont le trafic doit être comptabilisé. Ce tube est rempli d'air et comporte à l'une de ses extrémités un capteur piézoélectrique. Ce détecteur de trafic est intégré dans un compteur qui comporte en outre une électronique associée. Le capteur piézoélectrique détecte les variations de pression de l'air à l'intérieur du tube sous l'effet de l'écrasement du tube par les véhicules et transmet les impulsions électriques ainsi générées à l'électronique associée qui comptabilise les véhicules passant sur la chaussée. La Fig. 1 montre le signal 100 généré par le capteur piézoélectrique lors du passage d'un véhicule. Entre les deux pics principaux, chacun représentant le passage d'une des roues, plusieurs oscillations résiduelles viennent perturber l'électronique associée. Si l'une de ces oscillations résiduelles est trop importante, l'électronique associée peut alors comptabiliser deux véhicules alors qu'il n'y en a qu'un seul. De plus, le détecteur de trafic sera incapable de distinguer un second véhicule plus léger et générant des pics principaux faibles passant dans le même laps de temps d'une de ces oscillations résiduelles. Un objet de la présente invention est de proposer un détecteur pour compteur de trafic qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, est proposé un détecteur de trafic comportant: -un tube hermétiquement fermé; ledit tube délimitant au moins une chambre, chaque chambre s'étendant à partir de l'une des extrémités dudit tube, -pour chaque chambre, un capteur piézoélectrique disposé à l'extrémité correspondante du tube et adapté à transformer les ondes de choc reçues en un signal électrique; le détecteur de trafic étant caractérisé en ce qu'il comporte un élastique et des dispositifs de fixation destinés à maintenir tendu ledit élastique entre les extrémités 30 dudit tube. Avantageusement, le détecteur de trafic comporte deux chambres séparées par un bouchon intermédiaire étanche. Avantageusement, le détecteur de trafic comporte des mèches de fibres fixées sur l'élastique. Avantageusement, chaque mèche de fibres est un brin de laine. Avantageusement, chaque dispositif de fixation est un ressort de torsion. Avantageusement, l'élastique est plat. Avantageusement, l'élastique est torsadé. L'invention propose également un compteur de trafic pour une voie de roulement caractérisé en ce qu'il comporte: - un premier détecteur de trafic selon l'une des variantes précédentes et comportant une seule chambre disposée sur ladite voie de roulement, et - une électronique associée électriquement connectée audit capteur 10 piézoélectrique et adaptée à compter le nombre de véhicules passant sur ladite voie de roulement à partir du signal électrique reçu. L'invention propose également un compteur de trafic pour deux voies de roulement caractérisé en ce qu'il comporte: - un premier détecteur de trafic selon l'une des variantes précédentes et 15 comportant deux chambres, chacune étant disposée sur l'une des voies de roulement, et - une électronique associée électriquement connectée à chacun desdits capteurs piézoélectriques et adaptée à compter le nombre de véhicules passant sur chacune desdites voies de roulement à partir de chaque signal électrique reçu. 20 Avantageusement, le compteur de trafic comprend un deuxième détecteur de trafic à la suite dudit premier détecteur de trafic et dont le/les capteur(s) piézoélectrique(s) est/sont électriquement connecté(s) à l'électronique associée, et l'électronique associée est adaptée à mesurer la vitesse et/ou l'empattement de chaque véhicule passant sur ladite voie de roulement à partir de chaque signal électrique reçu. 25 Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente le signal délivré par un capteur piézoélectrique d'un 30 détecteur de trafic de l'état de la technique, la Fig. 2 représente une coupe d'un détecteur de trafic selon un premier mode de réalisation de l'invention, la Fig. 3 représente le signal délivré par le capteur piézoélectrique du détecteur de trafic selon l'invention, et la Fig. 4 représente une coupe d'un détecteur de trafic selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La Fig. 2 représente un détecteur de trafic 200 qui comporte un tube 202 fermé de manière étanche. L'intérieur du tube 202 définit une chambre 218 qui s'étend entre les deux extrémités du tube 202. Dans le mode de réalisation présenté sur la Fig. 2, l'une des extrémités du tube 202 est fermée par un bouchon 212 et l'autre extrémité est fermée par un dispositif de fermeture 214. A l'intérieur du dispositif de fermeture 214 est disposé un capteur piézoélectrique qui transforme les ondes de choc reçues depuis l'intérieur du tube 202 10 en un signal électrique qui est transmis à une électronique associée. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif de fermeture comporte également un dispositif d'équilibrage qui permet un équilibrage lent entre la pression interne du tube 202 et la pression externe en cas de surpression ou de dépression à l'intérieur du tube 202 par rapport à la pression externe qui est la pression 15 atmosphérique. Le tube 210 est de préférence réalisé en caoutchouc et est rempli d'un élément compressible comme de l'air. Le passage d'un véhicule sur le tube 210 génère, dans l'air, une onde de choc qui est transmise jusqu'au capteur piézoélectrique puis, sous forme d'impulsions 20 électriques jusqu'à l'électronique associée qui comptabilise ainsi le passage des roues du véhicule. A l'intérieur du tube 202 est disposé un élastique 204 et deux dispositifs de fixation 208 et 210. L'élastique 204 constitue un dispositif d'amortissement mécanique qui amortit les oscillations résiduelles. 25 Pour améliorer encore le résultat et quasiment annuler les oscillations résiduelles, des mèches de fibres 206 perméables à l'air comme par exemple des brins de laine ou de coton sont fixées à l'élastique 204. L'élastique 204 est, selon un mode de réalisation particulier de l'invention, un élastique plat et chacune des extrémités est fixée à un des dispositifs de fixation 208, 30 210 de manière à maintenir l'élastique 204 tendu à l'intérieur du tube 202 entre les deux extrémités de ce dernier. Selon un mode de réalisation particulier, l'élastique est torsadé à l'intérieur du tube 202. Chaque dispositif de fixation 208, 210 peut prendre la forme d'un ressort de torsion dont l'écartement des bras assure le placement et la fixation dans le tube 202. Dans ce mode de réalisation, chaque extrémité de l'élastique 204 est fixée par un noeud aux spires du ressort 208, 210. Les brins de laine 206 sont fixés sur l'élastique 204 à des intervalles sensiblement réguliers les uns des autres par exemple environ 50 cm. Dans un mode de réalisation particulier, le tube 202 a une longueur de 6 m, un diamètre intérieur de 5 mm et un diamètre extérieur de 15 mm, chaque brin de laine a une longueur de 4 cm, l'élastique 204 a une longueur au repos de 5 m et une longueur en position dans le tube 202 de 6 m égale à la longueur du tube 202. La Fig. 3 représente un signal électrique 300 généré par le capteur piézoélectrique lors du passage d'un vélo sur le tube 202 du détecteur de trafic 200. Entre les deux pics principaux, chacun représentant le passage d'une roue, les oscillations résiduelles qui restent présentes ont des amplitudes très réduites par rapport aux amplitudes des oscillations résiduelles du signal de l'état de la technique. Ainsi, l'électronique associée peut facilement différencier le pic représentatif du passage d'une roue et les oscillations résiduelles et ainsi elle peut effectuer un comptage précis du nombre de roues passant sur le tube 202, y compris dans le cas de trafics mixtes (par exemple vélo/voiture) ou si des véhicules circulent quasiment de front. Le détecteur de trafic 200 de la Fig. 2 est plus particulièrement adapté au cas d'une seule voie de roulement. La Fig. 4 montre un détecteur de trafic 400 qui est plus particulièrement adapté au cas de deux voies de roulement dans le même sens ou en sens contraire. Le détecteur de trafic 400 comporte: - un tube 402 hermétiquement fermé; le tube 402 délimite ici deux chambres 418a et 418b, chaque chambre 418a, 418b s'étendant à partir de l'une des extrémités du tube 402, et - pour chaque chambre 418a, 418b, un capteur piézoélectrique disposé à 30 l'extrémité correspondante du tube 402 et adapté à transformer les ondes de choc reçues en un signal électrique. Le détecteur de trafic 400 comporte un élastique 404 et des dispositifs de fixation 410a et 410b destinés à maintenir tendu l'élastique 404 entre les extrémités du tube 402. L'élastique 402 traverse ainsi chaque chambre 418a, 418b. Les deux chambres 418a et 418b sont coaxiales et s'étendent parallèlement à l'axe du tube 402. Chaque capteur piézoélectrique est disposé à l'intérieur d'un dispositif de fermeture 414a, 414b, qui peut être également muni d'un dispositif d'équilibrage de pression. Les deux chambres 418a et 418b sont séparées l'une de l'autre par un bouchon intermédiaire 412 étanche et coulé à l'intérieur du tube 402 afin de l'obturer. Le bouchon intermédiaire 412 est ici disposé sensiblement à mi-longueur du tube 402. Le bouchon intermédiaire 412 est traversé par l'élastique 404 et le maintient. Le bouchon intermédiaire 412 peut être, par exemple, réalisé par injection de silicone à travers la paroi du tube 402 à l'aide d'une seringue. Le bouchon intermédiaire 412 divise ainsi le détecteur de trafic 400 en deux sous-ensembles 416a et 416b. Le détecteur de trafic 400 est ainsi constitué de deux sous-détecteurs de trafic 416a et 416b isolés, chacun étant destiné à être positionné sur l'une des voies de roulement. Chaque capteur piézoélectrique délivre alors une information relative à la voie de roulement correspondante. Comme pour le premier mode de réalisation de l'invention, chaque sous-détecteur de trafic 416a, 416b comporte des mèches de fibres 406, de préférence des brins de laine, fixés sur l'élastique 404. Comme pour le premier mode de réalisation de l'invention, l'élastique 404 est, de préférence, plat et torsadé. Un compteur de trafic selon l'invention est utilisé pour comptabiliser le nombre de véhicules passant sur une voie de roulement. A cette fin, le compteur de trafic comporte un premier détecteur de trafic 200 selon le premier mode de réalisation de l'invention et comportant une seule chambre 218 disposée sur la voie de roulement et l'électronique associée électriquement connectée au capteur piézoélectrique et adaptée à compter le nombre de véhicules passant sur la voie de roulement à partir de chaque signal électrique reçu. Dans un autre mode de réalisation, un compteur de trafic peut être utilisé pour comptabiliser le nombre de véhicules passant sur deux voies de roulement. Le compteur de trafic comporte alors un premier détecteur de trafic 400 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention et comportant deux chambres 418a et 418b, chacune étant disposée sur l'une des voies de roulement, et l'électronique associée électriquement connectée à chacun des capteurs piézoélectriques et adaptée à compter le nombre de véhicules passant sur chacune des voies de roulement à partir de chaque signal électrique reçu. En particulier, la détection de chaque pic principal permet de comptabiliser le nombre de roues passant sur le tube 202 et donc d'en déduire le nombre de véhicules. Le compteur de trafic peut également permettre de mesurer la vitesse et/ou l'empattement de chaque véhicule passant sur la voie de roulement. A cette fin, le compteur de trafic comporte un deuxième détecteur de trafic 200, 400 disposé sur la même voie de roulement et à la suite du premier détecteur de trafic 200, 400. Le/les capteur(s) piézoélectrique(s) du deuxième détecteur de trafic 200, 400 est/sont électriquement connecté(s) à l'électronique associée qui est adaptée à mesurer la vitesse et/ou l'empattement de chaque véhicule passant sur la voie de roulement à partir de chaque signal électrique reçu. Afin de limiter les possibilités d'interférences entre plusieurs véhicules circulant sur la même voie de roulement, les deux détecteurs de trafic 200, 400 sont relativement proches l'un de l'autre, par exemple ils sont à une distance de D de l'ordre de 30 cm. Un exemple de calcul de la vitesse et de l'empattement du véhicule est donné ci-après pour un détecteur de trafic 200 selon le premier mode de réalisation de 20 l'invention. Le signal électrique délivré par le premier détecteur de trafic 200 permet de mesurer la durée entre le passage de la roue avant et le passage de la roue arrière sur ledit premier détecteur de trafic 200 par mesure du temps écoulé entre les deux pics principaux. 25 La connaissance de la durée écoulée entre l'apparition du premier pic principal représentatif du passage de la roue avant sur le premier détecteur de trafic 200 et l'apparition du premier pic principal représentatif du passage de la roue avant sur le deuxième détecteur de trafic 200, ainsi que la connaissance de la distance entre le premier détecteur de trafic 200 et le deuxième détecteur de trafic 200 permet de 30 calculer la vitesse du véhicule. L'empattement du véhicule est alors égal au produit de sa vitesse par la durée entre le passage de la roue avant et le passage de la roue arrière sur le premier détecteur de trafic 200. 7 Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. REVENDICATIONS1) Détecteur de trafic (200, 400) comportant: - un tube (202, 402) hermétiquement fermé; ledit tube (202, 402) délimitant au 5 moins une chambre (218, 418a, 418b), chaque chambre (218, 418a, 418b) s'étendant à partir de l'une des extrémités dudit tube (202, 402), - pour chaque chambre (218, 418a, 418b), un capteur piézoélectrique disposé à l'extrémité correspondante du tube (202, 402) et adapté à transformer les ondes de choc reçues en un signal électrique; 10 le détecteur de trafic (200, 400) étant caractérisé en ce qu'il comporte un élastique (204, 404) et des dispositifs de fixation (208, 210, 410a, 410b) destinés à maintenir tendu ledit élastique (204, 404) entre les extrémités dudit tube (202, 402). 2) Détecteur de trafic (400) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux chambres (418a, 418b) séparées par un bouchon intermédiaire (412) 15 étanche. 3) Détecteur de trafic (200, 400) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des mèches de fibres (206, 406) fixées sur l'élastique (204, 404). 4) Détecteur de trafic (200, 400) selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque mèche de fibres (206, 406) est un brin de laine. 20 5) Détecteur de trafic (200, 400) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque dispositif de fixation (208, 210, 410a, 410b) est un ressort de torsion. 6) Détecteur de trafic (200, 400) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élastique (204, 404) est plat. 7) Détecteur de trafic (200, 400) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élastique (204, 404) est torsadé. 8) Compteur de trafic pour une voie de roulement caractérisé en ce qu'il comporte: - un premier détecteur de trafic (200) selon l'une des revendications précédentes et comportant une seule chambre (218) disposée sur ladite voie de roulement, et - une électronique associée électriquement connectée audit capteur piézoélectrique et adaptée à compter le nombre de véhicules passant sur ladite voie de roulement à partir du signal électrique reçu. l0 9) Compteur de trafic pour deux voies de roulement caractérisé en ce qu'il comporte: - un premier détecteur de trafic (400) selon l'une des revendications précédentes et comportant deux chambres (418a, 418b), chacune étant disposée sur l'une des voies de roulement, et 15 - une électronique associée électriquement connectée à chacun desdits capteurs piézoélectriques et adaptée à compter le nombre de véhicules passant sur chacune desdites voies de roulement à partir de chaque signal électrique reçu. 10) Compteur de trafic selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième détecteur de trafic (200, 400) selon l'une des revendications 1 20 à 7 à la suite dudit premier détecteur de trafic (200, 400) et dont le/les capteur(s) piézoélectrique(s) est/sont électriquement connecté(s) à l'électronique associée, et en ce que l'électronique associée est adaptée à mesurer la vitesse et/ou l'empattement de chaque véhicule passant sur ladite voie de roulement à partir de chaque signal électrique reçu.