EP0770978A1 - Metallic mass detection system - Google Patents
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- EP0770978A1 EP0770978A1 EP96402242A EP96402242A EP0770978A1 EP 0770978 A1 EP0770978 A1 EP 0770978A1 EP 96402242 A EP96402242 A EP 96402242A EP 96402242 A EP96402242 A EP 96402242A EP 0770978 A1 EP0770978 A1 EP 0770978A1
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- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
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- G08G1/042—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using inductive or magnetic detectors
Definitions
- the invention relates to a system for detecting metallic masses and in particular vehicles. It is more particularly applicable to the detection and counting of vehicles on roadways as well as on car parking lots.
- the invention relates to a system the installation of which does not require traffic to be interrupted.
- the system of the invention is sheltered from bad weather and external damage.
- the sensor can be removed and replaced from the edge of the road, which greatly facilitates maintenance work.
- the detection system comprises a detector sensitive to the intensity and the orientation of the magnetic field.
- a detector placed at a determined point in space, for example in a roadway, is subjected to an ambient magnetic field.
- an ambient magnetic field When a magnetic mass, such as an automobile, is approached to the detector, the configuration of the magnetic field lines is modified because the magnetic field tends to follow a path of greater magnetic permeability.
- an automobile may include magnetic masses. The direction of the magnetic field in the detector, and possibly its intensity is therefore changed and the magnetic detector detects this magnetic mass.
- Sensors sensitive to the direction of the magnetic field are produced for example using an element based on magneto-resistive material, a simplified representation of which is given in FIG. 1.
- It mainly comprises an MR plate made of magneto-resistive material placed according to an xOy plan.
- Connection wires f1, f2 connected to two ends of the detector make it possible to measure the resistance of the wafer along the axis Ox.
- the resistivity of the magneto-resistive material varies and the measurement of the resistance of the MR plate gives an indication of the variation of the magnetic field.
- the invention therefore provides means for orienting in a determined manner and fixing the wafer in its environment.
- the wafer is placed in the DEC housing and is immobilized in this housing.
- the housing has means called "polarizing" in the art, to give it an orientation provided in advance.
- FIG. 2a represents a system using a sensor sensitive to the orientation of the magnetic field such as that of FIG. 1. It has a TUB tube in which the DEC detector can slide.
- the tube TUB has means which cooperate with the keying device of the detector DEC so that the latter always has the same orientation in the tube, whatever its position along the axis of the tube.
- the keying device of the DEC detector can be linked to its shape, for example parallelepiped.
- Figure 2b there is shown an example that the tube has a square interior section and the detector has a square shape.
- the detector once inserted with a suitable orientation in the tube, will keep this orientation when it is made to slide in the tube to bring it to the desired point of detection.
- the invention is applicable to the detection of the passage of vehicles on a road.
- a hole is drilled in the roadway (see Figure 3), transverse to the direction of the roadway and parallel to the running surface of vehicles, 15 cm for example from the surface.
- a TUB tube is inserted into this hole and one or more detectors DEC1, DEC2 are inserted into the TUB tube.
- the drilling of the hole parallel to the surface of the roadway is not always possible when there is, for example, no ditch on either side of the roadway, or at motorway toll stations.
- We then plan to drill a diagonal hole in the pavement (see Figure 4).
- the TUB tube is placed in this hole and a detector is inserted into the tube.
- the inclination of the hole and therefore of the tube is calculated so that the detector (s) according to their sensitivity can detect vehicles.
- the TUB tube can be placed in the roadway at a depth of between 1 cm and 1 meter.
- a groove of the width of the TUB tube as shown in FIG. 2c.
- the TUB tube is then easily placed in the bottom of the groove and is covered with a filling material (bitumen or plastic material). It is shown that, placed about 1 meter deep, such a detector is still effective.
- the same tube can contain several detectors. If the roadway has several traffic lanes, it is therefore possible to detect vehicles on the different lanes by having one detector per lane. There may also be more detectors than there are lanes for detecting vehicles traveling on two lanes. For example, as shown schematically in Figure 5, there is on each channel a detector in the middle of the channel and a detector at the separation limit of the channels.
- This system is applicable in covered and / or underground car parking lots. In this case, we can plan to fix the tube at the ceiling of the parking lot which prevents work in the ground of the parking lot.
- Figure 6a is particularly applicable to a toll booth where each vehicle is channeled in its lane. We therefore know the passage area of vehicle wheels and in this area there is a detector at a pitch less than the width of a tire, every 15 cm for example to detect twin wheels of trucks.
- FIG. 6b represents a profile of detection values provided by such a detection assembly which corresponds to the detection of a truck with twin wheels.
- the area “a” of the curve corresponding to the width of the truck.
- the zones “b0" and “b1” correspond to two spans of twin wheels and the zone “c” corresponds to the space between the two twin wheels.
- Figures 6c and 6d correspond to the detection of a passenger car and according to the same principle the areas d, e0, e1, f correspond respectively to the width of the vehicle, the wheels and the space between wheels.
- FIG. 6e represents a circuit for analyzing the signals d1, d2, d3, ... supplied by the various detectors D1, D2, D3, ... Dn.
- an analysis circuit provides the signals d1, d2, d3, d4, .. and that below this threshold, it provides the signals d1 ⁇ , d2 ⁇ , d3 ⁇ , d4 ⁇ .
- the combination of the signals received will be: d1 ⁇ .d2.d3.d4.d5.d6.d7.d8.d9.d10. d11 ⁇ . d12 ⁇
- the system can therefore deduce the width of the vehicle as a function of the number of signals above the threshold ds.
- the system will thus make it possible both to know the width of the vehicle and to detect twin wheels.
- the system observes the number of consecutive detectors which supply signals greater than the threshold ds' (for example, in FIG. 6b: of 2.d'3 on the one hand, and of 7.d'8 on the other hand ).
- a tube TUB1 can be arranged along the axis of circulation of a traffic lane and contain at least two detectors distant from each other of a length less than the normal length of a vehicle.
- a detector may not detect metallic masses.
- two detectors DEC1, DEC2 are provided, spaced about 50 cm to 2 m apart, arranged along the axis of the car park. Under these conditions, the detection logic circuit will supply the information in the event of detection. d1.d2 + d1 + d2 (and) (or) (or)
- Such a system will thus make it possible, by interrogating the detectors, to identify the presence or not of a vehicle in a parking lot location.
- FIG. 8 thus represents a channel of a toll station and two detectors DEC1, DEC2.
- the two detectors DEC1, DEC2 are spaced apart by a distance preferably less than the length of a vehicle or, strictly speaking, slightly greater than the length of the vehicle.
- the sequence of signals may be as follows: d1 d1.d2 and again d1
- the system is therefore able to detect a vehicle that is reversing after having entered a particular zone such as a toll zone. To do this, it records the last two sequences and each new sequence is compared to the oldest recorded sequence. If there is identity, the system deduces that the vehicle has backed up.
- the detector has three sensitive elements placed in perpendicular planes as shown in Figures 9a and 9b.
- the sensitive elements are arranged in three planes perpendicular to each other.
- the two sensitive elements D1 and D3 are in the same plane (or in parallel planes) and are oriented to detect perpendicular magnetic field components.
- the sensitive element D2 is located along a plane perpendicular to that of the elements D1 and D3.
- Such a sensor is placed as described above in a tube buried in the roadway. It makes it possible to detect with great certainty the presence of a vehicle without being dependent on irregularities in the metal masses of the vehicle.
- a rigid or semi-rigid cable which may be a cable containing wires for transmitting the detection signals of the sensors.
- An MUX multiplexer controlled by an "MUX command" successively transmits the various detection signals, by an amplification to a processing circuit which supplies detection information.
- the different detectors are not physically arranged in series.
- FIG. 11 represents an arrangement according to which several detectors are connected by separate wires to the multiplexing circuit MUX.
- the detectors must be placed in series in a tube or distributed at different points in an installation, they are addressed by the same series of wires of the transmission bus type (4 wires may be sufficient for a set of detectors ).
- the MUX circuit successively transmits the addresses of the various detectors. For each address transmitted, a detector recognizes its address and sends back a signal indicating its detection state.
- the central processing circuit CC therefore successively knows the states of the various detectors and can carry out the detection processing operations described above.
- a digital link between the detectors and the central processing circuit CC requires in each detector an electronic circuit CE capable of recognizing its address which the central circuit CC transmits to it and allowing it to connect to the bus to transmit its state.
- FIG. 12b represents an exemplary embodiment of such a detector. It includes an INT interface circuit connected to the BUS transmission bus and allowing the connection of a local processing circuit CCL to the bus to allow reception of the information coming from the bus and to transmit in exchange, on this bus, the identity of the detector and the state of the detector.
- the DEC detector is connected to the local processing circuit by an amplifier.
- FIG. 13a and 13b show an alternative embodiment according to the invention for installing detectors in a tube.
- a flexible strip REG is provided, the width L1 of which is slightly less than the horizontal interior width L2 of the tube TUB.
- the strip can thus be slid into the bottom of the tube while being guided laterally.
- One or more detectors DEC1, DEC2 are attached to the strip. This fixing can be done by any suitable means.
- the detectors are fixed to the strip by means of adhesive tapes.
- the detectors are represented in the form of housings.
- the detectors could be fixed without a housing on the strip. For example, a printed circuit board carrying the sensitive element of the detector and its connection circuits could be glued directly to the strip.
- Figure 13b highlights the fact that the strip can be flexible enough to allow its handling and insertion into the tube. However, unwound and flat in the tube, it has sufficient rigidity to be pushed into the tube. The length of the strip is calculated to allow the positioning of detectors in appropriate areas of the roadway.
- the detectors DEC1 and DEC2 are fixed on the REG strip at positions which correspond to their position in the roadway.
- the strip carrying the detectors is then slid into the tube by a sight OR provided in the roadway and detectors are in the positions provided in the roadway.
- FIG. 14 represents an alternative embodiment according to which two tubes TUB1 and TUB2 are provided which are mutually parallel and transverse with respect to the longitudinal direction of the roadway.
- Each tube contains at least one detector per circulation channel.
- the distance D between the two tubes is such that each detector can detect the passage of a vehicle at clearly differentiated times.
- the electronic operating system of these detectors will then be equipped with a clock.
- the detection times of a vehicle by the two detectors of the vehicle lane will be recorded.
- a calculation circuit making the ratio of the distance D of the two tubes and the difference in detection times, will make it possible to obtain the speed of the vehicle.
- the distance D between two tubes can be 1 meter for example.
Abstract
Description
L'invention concerne un système de détection de masses métalliques et notamment de véhicules. Elle est plus particulièrement applicable à la détection et au comptage des véhicules sur les voies routières ainsi que sur les parcs de stationnement automobile.The invention relates to a system for detecting metallic masses and in particular vehicles. It is more particularly applicable to the detection and counting of vehicles on roadways as well as on car parking lots.
Différents systèmes existent pour détecter le passage ou la présence de véhicules. Le plus couramment utilisé actuellement est basé sur l'utilisation d'une boucle conductrice appelée boucle inductive permettant de détecter une masse métallique. Ces boucles sont insérées à la surface de la chaussée. Pour cela, une rainure de quelques centimètres de profondeur est faite dans la chaussée. Le fil conducteur est placé dans la rainure et une résine ou un autre produit de rebouchage vient immobiliser le fil dans la rainure. Ce système présente plusieurs inconvénients. Il nécessite d'interrompre l'utilisation de la chaussée durant les travaux d'installation d'une telle boucle ce qui est souvent difficile ou coûteux. De plus, le fil conducteur doit être proche de la surface de la chaussée. Il est donc vulnérable au passage des véhicules et il n'est pas rare qu'il soit rapidement détérioré. De plus, lors d'une réfection de la chaussée il est souvent arraché.Different systems exist for detecting the passage or presence of vehicles. The most commonly used currently is based on the use of a conductive loop called an inductive loop to detect a metal mass. These loops are inserted on the surface of the road. For this, a groove a few centimeters deep is made in the pavement. The conductive wire is placed in the groove and a resin or other filling product immobilizes the wire in the groove. This system has several drawbacks. It requires interrupting the use of the roadway during the installation work of such a loop which is often difficult or expensive. In addition, the connecting thread must be close to the surface of the road. It is therefore vulnerable to the passage of vehicles and it is not uncommon for it to be rapidly deteriorated. In addition, during a repair of the road it is often torn off.
D'autres systèmes tels que les systèmes optiques nécessitent des installations aériennes. Ils présentent l'inconvénient d'être soumis aux intempéries où d'être vulnérables à des manipulations malencontreuses voire malveillantes. On connaît également des systèmes radars à ultrasons ou à ondes électromagnétiques ; mais ces systèmes sont des installations coûteuses.Other systems such as optical systems require aerial installations. They have the disadvantage of being subjected to bad weather or of being vulnerable to unfortunate or even malicious manipulation. Also known are ultrasonic or electromagnetic wave radar systems; but these systems are expensive installations.
L'invention concerne un système dont l'installation n'impose pas d'interrompre la circulation. De plus, le système de l'invention est à l'abri des intempéries et des dégradations extérieures. Enfin, le capteur peut être retiré et remis en place à partir du bord de la chaussée, ce qui facilite grandement les travaux de maintenance.The invention relates to a system the installation of which does not require traffic to be interrupted. In addition, the system of the invention is sheltered from bad weather and external damage. Finally, the sensor can be removed and replaced from the edge of the road, which greatly facilitates maintenance work.
L'invention concerne donc un système de détection de masses métalliques, comportant :
- au moins un détecteur magnétique sensible à la direction du champ magnétique ;
- au moins un tube placé à proximité des masses métalliques à détecter dans lequel peut coulisser au moins un détecteur magnétique ;
- at least one magnetic detector sensitive to the direction of the magnetic field;
- at least one tube placed near the metal masses to be detected in which can slide at least one magnetic detector;
Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent :
- la figure 1, un exemple de détecteur magnétique utilisé dans le cadre de l'invention ;
- les figures 2a à 2c, un exemple de système selon l'invention ;
- les figures 3, 4 et 5, des exemples de dispositions de l'invention transversalement à une chaussée de circulation ;
- les figures 6a à 6e, un système de détection à détecteurs multiples ;
- la figure 7, un système de détection applicable à une installation de parcs automobiles ;
- la figure 8, un système de détection applicable à une installation de péage pour détecter toute circulation en marche arrière d'un véhicule ;
- les figures 9a et 9b, un détecteur tridimensionnel de champ magnétique ;
- les figures 10 et 11, un système de multiplexage analogique des détecteurs ;
- les figures 12a, 12b, un système de multiplexage numérique des détecteurs ;
- les figures 13a, 13b, une variante du système de mise en place des détecteurs selon l'invention ;
- la figure 14, un arrangement de détecteurs pour la mesure de vitesse de véhicules.
- Figure 1, an example of a magnetic detector used in the context of the invention;
- Figures 2a to 2c, an example of a system according to the invention;
- Figures 3, 4 and 5, examples of arrangements of the invention transversely to a traffic pavement;
- FIGS. 6a to 6e, a detection system with multiple detectors;
- FIG. 7, a detection system applicable to a fleet installation;
- FIG. 8, a detection system applicable to a toll installation for detecting any reverse traffic of a vehicle;
- FIGS. 9a and 9b, a three-dimensional magnetic field detector;
- Figures 10 and 11, an analog multiplexing system of detectors;
- FIGS. 12a, 12b, a digital multiplexing system of the detectors;
- FIGS. 13a, 13b, a variant of the system for positioning the detectors according to the invention;
- FIG. 14, an arrangement of detectors for measuring vehicle speed.
Le système de détection selon l'invention comporte un détecteur sensible à l'intensité et à l'orientation du champ magnétique. Un détecteur placé en un point déterminé de l'espace, par exemple dans une chaussée de circulation routière, est soumis à un champ magnétique ambiant. Lorsqu'une masse magnétique, telle qu'une automobile, est approchée du détecteur, la configuration des lignes de champ magnétique est modifiée car le champ magnétique a tendance à emprunter un parcours de plus grande perméabilité magnétique. De plus, une automobile peut comporter des masses magnétiques. La direction du champ magnétique dans le détecteur, et éventuellement son intensité est donc modifiée et le détecteur magnétique détecte cette masse magnétique.The detection system according to the invention comprises a detector sensitive to the intensity and the orientation of the magnetic field. A detector placed at a determined point in space, for example in a roadway, is subjected to an ambient magnetic field. When a magnetic mass, such as an automobile, is approached to the detector, the configuration of the magnetic field lines is modified because the magnetic field tends to follow a path of greater magnetic permeability. In addition, an automobile may include magnetic masses. The direction of the magnetic field in the detector, and possibly its intensity is therefore changed and the magnetic detector detects this magnetic mass.
Des capteurs sensibles à la direction du champ magnétique sont réalisés par exemple à l'aide d'un élément à base de matériau magnéto-résistif dont une représentation simplifiée est donnée en figure 1. Il comporte principalement une plaquette MR en matériau magnéto-résistif placée selon un plan xOy. Des fils de connexions f1, f2 connectés à deux extrémités du détecteur permettent de mesurer la résistance de la plaquette selon l'axe Ox. Lorsque la composante du champ magnétique dans le plan xOy et plus précisément selon l'axe Oy varie, la résistivité du matériau magnéto-résistif varie et la mesure de la résistance de la plaquette MR donne une indication de la variation du champ magnétique.Sensors sensitive to the direction of the magnetic field are produced for example using an element based on magneto-resistive material, a simplified representation of which is given in FIG. 1. It mainly comprises an MR plate made of magneto-resistive material placed according to an xOy plan. Connection wires f1, f2 connected to two ends of the detector make it possible to measure the resistance of the wafer along the axis Ox. When the component of the magnetic field in the xOy plane and more precisely along the axis Oy varies, the resistivity of the magneto-resistive material varies and the measurement of the resistance of the MR plate gives an indication of the variation of the magnetic field.
Il résulte de ce qui précède que l'orientation de la plaquette magnéto-résistive MR est importante. L'invention prévoit donc des moyens pour orienter de façon déterminée et fixer la plaquette dans son environnement. Selon la figure 1, la plaquette est placée dans le boîtier DEC et est immobilisée dans ce boîtier. Le boîtier possède des moyens appelés "détrompeur" dans la technique, pour lui donner une orientation prévue à l'avance.It follows from the above that the orientation of the magneto-resistive plate MR is important. The invention therefore provides means for orienting in a determined manner and fixing the wafer in its environment. According to Figure 1, the wafer is placed in the DEC housing and is immobilized in this housing. The housing has means called "polarizing" in the art, to give it an orientation provided in advance.
La figure 2a représente un système utilisant un capteur sensible à l'orientation du champ magnétique tel que celui de la figure 1. Il possède un tube TUB dans lequel peut coulisser le détecteur DEC. Le tube TUB possède des moyens qui coopèrent avec le détrompeur du détecteur DEC pour que celui-ci ait toujours la même orientation dans le tube, quelle que soit sa position le long de l'axe du tube.FIG. 2a represents a system using a sensor sensitive to the orientation of the magnetic field such as that of FIG. 1. It has a TUB tube in which the DEC detector can slide. The tube TUB has means which cooperate with the keying device of the detector DEC so that the latter always has the same orientation in the tube, whatever its position along the axis of the tube.
Le détrompeur du détecteur DEC peut être lié à sa forme, parallélépipédique par exemple. Sur la figure 2b on a représenté un exemple selon lequel le tube a une section intérieure carrée et le détecteur possède une forme carrée.The keying device of the DEC detector can be linked to its shape, for example parallelepiped. In Figure 2b there is shown an example that the tube has a square interior section and the detector has a square shape.
Ainsi le détecteur, une fois inséré avec une orientation convenable dans le tube, gardera cette orientation lorsqu'on le fera coulisser dans le tube pour l'amener au point de détection voulu.Thus the detector, once inserted with a suitable orientation in the tube, will keep this orientation when it is made to slide in the tube to bring it to the desired point of detection.
L'invention est applicable à la détection du passage de véhicules sur une voie routière. Pour cela un trou est percé dans la chaussée (voir figure 3), transversalement à la direction de la chaussée et parallèlement au plan de roulement des véhicules, à 15 cm par exemple de la surface. Un tube TUB est inséré dans ce trou et un ou plusieurs détecteurs DEC1, DEC2 sont insérés dans le tube TUB.The invention is applicable to the detection of the passage of vehicles on a road. For this a hole is drilled in the roadway (see Figure 3), transverse to the direction of the roadway and parallel to the running surface of vehicles, 15 cm for example from the surface. A TUB tube is inserted into this hole and one or more detectors DEC1, DEC2 are inserted into the TUB tube.
Le perçage du trou parallèlement à la surface de la chaussée n'est pas toujours possible lorsqu'il n'y a pas, par exemple, de fossé de part et d'autre de la chaussée, ou aux postes à péage d'autoroutes. On prévoit alors de percer un trou en biais dans la chaussée (voir figure 4). Le tube TUB est placé dans ce trou et un détecteur est inséré dans le tube. L'inclinaison du trou et donc du tube est calculée pour que le ou les détecteurs en fonction de leur sensibilité puissent détecter des véhicules. Le tube TUB peut être placé dans la chaussée à une profondeur comprise entre 1 cm et 1 mètre. Pour l'installation à 1 cm de profondeur, on pourra par exemple pratiquer, dans la chaussée, une saignée de la largeur du tube TUB comme cela est représenté en figure 2c. Le tube TUB est alors placé aisément dans le fond de la saignée et est recouvert d'un matériau de rebouchage (bitume ou matériau plastique). On démontre que, placé à environ 1 mètre de profondeur, un tel détecteur est encore efficace.The drilling of the hole parallel to the surface of the roadway is not always possible when there is, for example, no ditch on either side of the roadway, or at motorway toll stations. We then plan to drill a diagonal hole in the pavement (see Figure 4). The TUB tube is placed in this hole and a detector is inserted into the tube. The inclination of the hole and therefore of the tube is calculated so that the detector (s) according to their sensitivity can detect vehicles. The TUB tube can be placed in the roadway at a depth of between 1 cm and 1 meter. For installation at a depth of 1 cm, one can for example practice, in the roadway, a groove of the width of the TUB tube as shown in FIG. 2c. The TUB tube is then easily placed in the bottom of the groove and is covered with a filling material (bitumen or plastic material). It is shown that, placed about 1 meter deep, such a detector is still effective.
Un même tube peut contenir plusieurs détecteurs. Si la chaussée comporte plusieurs voies de circulation, il est donc possible de détecter les véhicules sur les différentes voies en disposant un détecteur par voie. On peut également disposer plus de détecteurs qu'il y a de voies pour détecter les véhicules qui circulent à cheval sur deux voies. Par exemple, comme représenté schématiquement sur la figure 5, on dispose sur chaque voie un détecteur au milieu de la voie et un détecteur à la limite de séparation des voies.The same tube can contain several detectors. If the roadway has several traffic lanes, it is therefore possible to detect vehicles on the different lanes by having one detector per lane. There may also be more detectors than there are lanes for detecting vehicles traveling on two lanes. For example, as shown schematically in Figure 5, there is on each channel a detector in the middle of the channel and a detector at the separation limit of the channels.
Ce système est applicable dans les parcs de stationnement automobiles couverts et/ou souterrains. Dans ce cas, on peut prévoir de fixer le tube au plafond du parc de stationnement ce qui évite des travaux dans le sol du parc de stationnement.This system is applicable in covered and / or underground car parking lots. In this case, we can plan to fix the tube at the ceiling of the parking lot which prevents work in the ground of the parking lot.
Comme représenté en figures 6a et 6b, on peut également disposer des détecteurs suffisamment proches pour détecter des roues jumelées de camions. La figure 6a est applicable notamment à un poste de péage où chaque véhicule est canalisé dans sa voie de circulation. On connaît donc la zone de passage des roues des véhicules et dans cette zone on dispose un détecteur à un pas inférieur à la largeur d'un pneu, tous les 15 cm par exemple pour détecter des roues jumelées de camions.As shown in FIGS. 6a and 6b, it is also possible to have detectors close enough to detect twin wheels of trucks. Figure 6a is particularly applicable to a toll booth where each vehicle is channeled in its lane. We therefore know the passage area of vehicle wheels and in this area there is a detector at a pitch less than the width of a tire, every 15 cm for example to detect twin wheels of trucks.
La figure 6b représente un profil de valeurs de détection foumies par un tel ensemble de détection qui correspond à la détection d'un camion à roues jumelées. La zone "a" de la courbe correspondant à la largeur du camion. Les zones "b0" et "b1" correspondent à deux travées de roues jumelées et la zone "c" correspond à l'espace entre les deux roues jumelées.FIG. 6b represents a profile of detection values provided by such a detection assembly which corresponds to the detection of a truck with twin wheels. The area "a" of the curve corresponding to the width of the truck. The zones "b0" and "b1" correspond to two spans of twin wheels and the zone "c" corresponds to the space between the two twin wheels.
Les figures 6c et 6d correspondent à la détection d'une voiture de tourisme et selon le même principe les zones d, e0, e1, f correspondent respectivement à la largeur du véhicule, les roues et l'espace entre roues.Figures 6c and 6d correspond to the detection of a passenger car and according to the same principle the areas d, e0, e1, f correspond respectively to the width of the vehicle, the wheels and the space between wheels.
L'analyse de la réponse de l'ensemble des détecteurs permet à chaque instant de déterminer le type de véhicule détecté. La figure 6e représente un circuit d'analyse des signaux d1, d2, d3, ... fournis par les différents détecteurs D1, D2, D3 ,... Dn. On pourra décider qu'au-delà d'un premier seuil dsl de signal détecté, un circuit d'analyse fournit les signaux d1, d2, d3, d4, .. et qu'au-dessous de ce seuil, il fournit les signaux
Dans le cas de la figure 6b, la combinaison des signaux reçus sera :
Dans le cas de la figure 6c, cette combinaison sera :
Le système pourra donc en déduire la largeur du véhicule en fonction du nombre de signaux supérieur au seuil ds.The system can therefore deduce the width of the vehicle as a function of the number of signals above the threshold ds.
De plus, on peut prévoir qu'au-dessus d'un deuxième seuil ds', on obtient des signaux d'1, d'2, etc. Dans le cas de la figure 6b, on aura donc la combinaison de signaux :
Le système permettra ainsi, à la fois de connaître la largeur du véhicule et de détecter des roues jumelées.The system will thus make it possible both to know the width of the vehicle and to detect twin wheels.
Le système observe le nombre de détecteurs consécutifs qui fournissent des signaux supérieurs au seuil ds' (par exemple, sur la figure 6b : d'2.d'3 d'une part, et d'7.d'8 d'autre part).The system observes the number of consecutive detectors which supply signals greater than the threshold ds' (for example, in FIG. 6b: of 2.d'3 on the one hand, and of 7.d'8 on the other hand ).
Selon une variante de réalisation, un tube TUB1 peut être disposé selon l'axe de circulation d'une voie de circulation et contenir au moins deux détecteurs distants l'un de l'autre d'une longueur inférieure à la longueur normale d'un véhicule.According to an alternative embodiment, a tube TUB1 can be arranged along the axis of circulation of a traffic lane and contain at least two detectors distant from each other of a length less than the normal length of a vehicle.
Cela peut être utile par exemple dans un parking pour détecter la présence d'un véhicule. En raison des irrégularités des masses métalliques, selon l'emplacement du véhicule, un détecteur peut ne pas détecter de masse métallique. Pour cela, on prévoit deux détecteurs DEC1, DEC2 espacés d'environ 50 cm à 2 m, disposés selon l'axe du parking. Dans ces conditions, le circuit logique de détection fournira en cas de détection l'information
Un tel système permettra ainsi, en interrogeant les détecteurs, d'identifier la présence ou non d'un véhicule dans un emplacement d'un parc de stationnement.Such a system will thus make it possible, by interrogating the detectors, to identify the presence or not of a vehicle in a parking lot location.
La disposition de deux détecteurs ou plus, le long de l'axe d'une voie, peut être utile notamment dans les stations de péages pour détecter le sens de circulation des véhicules. La figure 8 représente ainsi une voie d'un poste de péage et deux détecteurs DEC1, DEC2. Les deux détecteurs DEC1, DEC2 sont espacés d'une distance de préférence inférieure à la longueur d'un véhicule ou à la rigueur, légèrement supérieure à la longueur du véhicule. Lorsqu'un véhicule avance selon le sens de la flèche, le détecteur DEC1 puis le détecteur DEC2 détectent d'abord son passage. Aux différents instants de passage du véhicule, les signaux sont fournis successivement selon les séquences suivantes :
d1
d1,d2
puis d2The arrangement of two or more detectors along the axis of a lane can be useful in particular at toll stations to detect the direction of movement of vehicles. FIG. 8 thus represents a channel of a toll station and two detectors DEC1, DEC2. The two detectors DEC1, DEC2 are spaced apart by a distance preferably less than the length of a vehicle or, strictly speaking, slightly greater than the length of the vehicle. When a vehicle moves in the direction of the arrow, the DEC1 detector and then the DEC2 detector first detect its passage. At the various instants of passage of the vehicle, the signals are supplied successively according to the following sequences:
d1
d1, d2
then d2
Par contre, si le véhicule recule alors qu'il s'est engagé dans la voie de péage, la séquence de signaux pourra être la suivante :
d1
d1.d2
et à nouveau d1On the other hand, if the vehicle reverses while it has entered the toll lane, the sequence of signals may be as follows:
d1
d1.d2
and again d1
Le système est donc à même de détecter un véhicule qui recule après s'être engagé dans une zone particulière telle qu'une zone de péage. Pour cela, il enregistre les deux dernières séquences et chaque nouvelle séquence est comparée à la plus ancienne séquence enregistrée. S'il y a identité, le système en déduit que le véhicule a reculé.The system is therefore able to detect a vehicle that is reversing after having entered a particular zone such as a toll zone. To do this, it records the last two sequences and each new sequence is compared to the oldest recorded sequence. If there is identity, the system deduces that the vehicle has backed up.
Selon une variante, on prévoit que le détecteur possède trois éléments sensibles placés selon des plans perpendiculaires comme cela est représenté en figures 9a et 9b. Selon la figure 9a, les éléments sensibles sont disposés selon trois plans perpendiculaires entre eux. Selon la figure 9b, les deux éléments sensibles D1 et D3 sont dans un même plan (ou dans des plans parallèles) et sont orientés pour détecter des composantes de champ magnétique perpendiculaires. L'élément sensible D2 est situé selon un plan perpendiculaire à celui des éléments D1 et D3. Un tel capteur est placé comme décrit précédemment dans un tube enterré dans la chaussée. Il permet de détecter avec une grande certitude la présence d'un véhicule sans être tributaire des irrégularités des masses métalliques du véhicule.Alternatively, it is expected that the detector has three sensitive elements placed in perpendicular planes as shown in Figures 9a and 9b. According to Figure 9a, the sensitive elements are arranged in three planes perpendicular to each other. According to FIG. 9b, the two sensitive elements D1 and D3 are in the same plane (or in parallel planes) and are oriented to detect perpendicular magnetic field components. The sensitive element D2 is located along a plane perpendicular to that of the elements D1 and D3. Such a sensor is placed as described above in a tube buried in the roadway. It makes it possible to detect with great certainty the presence of a vehicle without being dependent on irregularities in the metal masses of the vehicle.
Dans le cas où plusieurs capteurs sont insérés en série dans un même tube, on peut prévoir de les relier par un câble rigide ou semi-rigide qui peut être un câble contenant des fils de transmission des signaux de détection des capteurs. Une telle disposition permet d'enfiler une suite de détecteurs en série dans le tube.In the case where several sensors are inserted in series in the same tube, provision may be made to connect them by a rigid or semi-rigid cable which may be a cable containing wires for transmitting the detection signals of the sensors. Such an arrangement makes it possible to thread a series of detectors in series into the tube.
La collecte et le traitement des signaux fournis par différents capteurs peut se faire de manière analogique (figure 10). Un multiplexeur MUX commandé par une "commande MUX" transmet successivement les différents signaux de détection, par un amplification à un circuit de traitement qui fournit une information de détection.The collection and processing of signals provided by different sensors can be done analogically (Figure 10). An MUX multiplexer controlled by an "MUX command" successively transmits the various detection signals, by an amplification to a processing circuit which supplies detection information.
Selon la figure 10, les différents détecteurs ne sont pas physiquement disposés en série.According to Figure 10, the different detectors are not physically arranged in series.
La figure 11 représente une disposition selon laquelle plusieurs détecteurs sont reliés par des fils séparés au circuit de multiplexage MUX.FIG. 11 represents an arrangement according to which several detectors are connected by separate wires to the multiplexing circuit MUX.
La collecte et le traitement des signaux peuvent également se faire de manière numérique (figures 12a, 12b).The collection and processing of signals can also be done digitally (Figures 12a, 12b).
Dans ce cas, il faut que les détecteurs soient placés en série dans un tube ou répartis en différents points d'une installation, ils sont adressés par une même série de fils du type bus de transmission (4 fils peuvent suffire pour un ensemble de détecteurs).In this case, the detectors must be placed in series in a tube or distributed at different points in an installation, they are addressed by the same series of wires of the transmission bus type (4 wires may be sufficient for a set of detectors ).
Comme représenté en figure 12a, le circuit MUX transmet successivement les adresses des différents détecteurs. Pour chaque adresse transmise, un détecteur reconnaît son adresse et transmet en retour un signal indiquant son état de détection. Le circuit de traitement central CC connaît donc successivement les états des différents détecteurs et peut réaliser les opérations de traitement de détection décrites précédemment.As shown in FIG. 12a, the MUX circuit successively transmits the addresses of the various detectors. For each address transmitted, a detector recognizes its address and sends back a signal indicating its detection state. The central processing circuit CC therefore successively knows the states of the various detectors and can carry out the detection processing operations described above.
Une liaison numérique entre les détecteurs et le circuit de traitement central CC nécessite dans chaque détecteur un circuit électronique CE capable de reconnaître son adresse que lui transmet le circuit central CC et lui permettant de se connecter au bus pour transmettre son état.A digital link between the detectors and the central processing circuit CC requires in each detector an electronic circuit CE capable of recognizing its address which the central circuit CC transmits to it and allowing it to connect to the bus to transmit its state.
La figure 12b représente un exemple de réalisation d'un tel détecteur. Il comporte un circuit d'interface INT connecté au bus de transmission BUS et permettant la connexion d'un circuit de traitement local CCL au bus pour permettre de recevoir les informations provenant du bus et pour transmettre en échange, sur ce bus, l'identité du détecteur et l'état du détecteur. Le détecteur DEC est connecté au circuit de traitement local par un amplificateur.FIG. 12b represents an exemplary embodiment of such a detector. It includes an INT interface circuit connected to the BUS transmission bus and allowing the connection of a local processing circuit CCL to the bus to allow reception of the information coming from the bus and to transmit in exchange, on this bus, the identity of the detector and the state of the detector. The DEC detector is connected to the local processing circuit by an amplifier.
Les figures 13a et 13b représentent une variante de réalisation selon l'invention permettant de mettre en place des détecteurs dans un tube. Selon ce système on prévoit une réglette souple REG dont la largeur L1 est légèrement inférieure à la largeur intérieure horizontale L2 du tube TUB. La réglette peut ainsi être glissée dans le fond du tube tout en étant guidée latéralement. Sur la réglette sont fixés un ou plusieurs détecteurs DEC1, DEC2. Cette fixation peut se faire par tout moyen approprié. Sur la figure 13a, les détecteurs sont fixés sur la réglette au moyen de rubans adhésifs. Egalement, sur la figure 13a les détecteurs sont représentés sous forme de boîtiers. Selon une variante de réalisation les détecteurs pourraient être fixés sans boîtier sur la réglette. Par exemple, une plaque de circuits imprimés portant l'élément sensible du détecteur et ses circuits de raccordement pourraient être collés directement sur la réglette.Figures 13a and 13b show an alternative embodiment according to the invention for installing detectors in a tube. According to this system, a flexible strip REG is provided, the width L1 of which is slightly less than the horizontal interior width L2 of the tube TUB. The strip can thus be slid into the bottom of the tube while being guided laterally. One or more detectors DEC1, DEC2 are attached to the strip. This fixing can be done by any suitable means. In FIG. 13a, the detectors are fixed to the strip by means of adhesive tapes. Also, in FIG. 13a the detectors are represented in the form of housings. According to an alternative embodiment, the detectors could be fixed without a housing on the strip. For example, a printed circuit board carrying the sensitive element of the detector and its connection circuits could be glued directly to the strip.
La figure 13b met en évidence le fait que la réglette peut être suffisamment souple pour permettre sa manutention et son insertion dans le tube. Cependant, déroulée et à plat dans le tube, elle présente une rigidité suffisante pour être poussée dans le tube. La longueur de la réglette est calculée pour permettre la mise en position de détecteurs dans des zones appropriées de la chaussée.Figure 13b highlights the fact that the strip can be flexible enough to allow its handling and insertion into the tube. However, unwound and flat in the tube, it has sufficient rigidity to be pushed into the tube. The length of the strip is calculated to allow the positioning of detectors in appropriate areas of the roadway.
Pour la mise en place des détecteurs dans le tube, les détecteurs DEC1 et DEC2 sont fixés sur la réglette REG à des positions qui correspondront à leur position dans la chaussée. La réglette portant les détecteurs est ensuite glissée dans le tube par un regard OR prévu dans la chaussée et des détecteurs se trouvent dans les positions prévues dans la chaussée.For the installation of detectors in the tube, the detectors DEC1 and DEC2 are fixed on the REG strip at positions which correspond to their position in the roadway. The strip carrying the detectors is then slid into the tube by a sight OR provided in the roadway and detectors are in the positions provided in the roadway.
La figure 14 représente une variante de réalisation selon laquelle on prévoit deux tubes TUB1 et TUB2 parallèles entre eux et transversaux par rapport à la direction longitudinale de la chaussée. Chaque tube contient au moins un détecteur par voie de circulation. La distance D entre les deux tubes est telle que chaque détecteur puisse détecter le passage d'un véhicule à des instants nettement différenciés. Le système électronique d'exploitation de ces détecteurs sera alors muni d'une horloge. Les temps de détection d'un véhicule par les deux détecteurs de la voie de circulation du véhicule seront enregistrés. Un circuit de calcul, en faisant le rapport de la distance D des deux tubes et de la différence des temps de détection, permettra d'obtenir la vitesse du véhicule. A titre d'exemple la distance D entre deux tubes peut être de 1 mètre par exemple.FIG. 14 represents an alternative embodiment according to which two tubes TUB1 and TUB2 are provided which are mutually parallel and transverse with respect to the longitudinal direction of the roadway. Each tube contains at least one detector per circulation channel. The distance D between the two tubes is such that each detector can detect the passage of a vehicle at clearly differentiated times. The electronic operating system of these detectors will then be equipped with a clock. The detection times of a vehicle by the two detectors of the vehicle lane will be recorded. A calculation circuit, making the ratio of the distance D of the two tubes and the difference in detection times, will make it possible to obtain the speed of the vehicle. For example, the distance D between two tubes can be 1 meter for example.
L'invention présente de manière générale les avantages suivants :
- Le tube utilisé est un tube de section parallélépipédique (rectangulaire ou carrée) tel qu'on en trouve dans le commerce. Il n'a pas besoin d'être conçu spécialement pour ce système ;
- La pose du tube dans la chaussée ne nécessite pas de précautions particulières autres que celles de le mettre à plat dans la chaussée sans moyens et indications d'orientation du tube et l'installateur n'a pas de précaution particulière à prendre lorsqu'il pose le tube dans la chaussée ;
La forme carrée ou rectangulaire du tube est donc particulièrement intéressante. De plus, le tube peut être placé dans une saignée rectangulaire de la largeur du tube (voir figure 2c) pratiquée à la tronçonneuse dans la chaussée ; - Le détecteur n'a pas besoin de moyens de guidage particulier. Il suffit qu'il soit dans un boîtier ayant des dimensions légèrement inférieures à la section intérieure du tube ou être sur une réglette de guidage ;
- La section rectangulaire ou carrée du tube présente l'avantage d'être mois sujette à déformation que toute autre forme
- The tube used is a tube of rectangular (square or square) cross section as found commercially. It does not need to be designed specifically for this system;
- The laying of the tube in the pavement does not require any special precautions other than laying it flat in the roadway without means and indications of orientation of the tube and the installer has no particular precaution to take when laying the tube in the roadway;
The square or rectangular shape of the tube is therefore particularly interesting. In addition, the tube can be placed in a rectangular groove the width of the tube (see Figure 2c) made with a chainsaw in the road; - The detector does not need any particular guidance means. It suffices that it is in a housing having dimensions slightly smaller than the inner section of the tube or be on a guide strip;
- The rectangular or square section of the tube has the advantage of being less prone to deformation than any other shape
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