EP0793209A1 - Dispositif de détection de mobiles - Google Patents

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Publication number
EP0793209A1
EP0793209A1 EP97400467A EP97400467A EP0793209A1 EP 0793209 A1 EP0793209 A1 EP 0793209A1 EP 97400467 A EP97400467 A EP 97400467A EP 97400467 A EP97400467 A EP 97400467A EP 0793209 A1 EP0793209 A1 EP 0793209A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
detection device
target
parts
optical system
photosensitive cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP97400467A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Didier Pelletier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SFIM Trafic Transport
Original Assignee
SFIM Trafic Transport
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SFIM Trafic Transport filed Critical SFIM Trafic Transport
Publication of EP0793209A1 publication Critical patent/EP0793209A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/04Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting mobiles, for example vehicles on one or more traffic lanes.
  • the invention relates to an improvement allowing greater reliability of the accounting of vehicles, capable, in particular, of accounting for the presence of stopped vehicles.
  • the principle of the invention is also applicable to the detection of objects or living beings, in particular the detection of the presence of pedestrians or the detection of parts on automated assembly lines. “Mobile” therefore means any being or anything capable of moving or being moved, but not necessarily in motion when it is detected.
  • a vehicle detection device comprising two photosensitive cells associated with an optical system directed towards the traffic lane.
  • the electronic means for processing the signals delivered by the two cells have two channels.
  • a first channel, connected to one of the cells, is associated with a strong constant in analysis time; it therefore restores information representative of the stable components of the received image, in particular the average brightness.
  • a second channel connected to the other cell is associated with a much lower analysis time constant; it therefore restores information representative of the "variations" of the overall image, and consequently of the movements of vehicles in this image.
  • the system is unable to provide an accurate and reliable indication in the presence of stopped vehicles or even of vehicles following at low speed in a practically continuous traffic queue.
  • the invention solves this problem.
  • the invention therefore relates to a device for detecting mobiles, comprising at least one optical system, associated with at least two photosensitive cells and electronic processing means connected to the electrical outputs of said photosensitive cells, characterized in that it comprises in addition at least one target placed opposite said optical system in a location such that the optical beam being established between said target and said optical system can be cut by the passage or the presence of such a mobile, said target defining, possibly with its immediate environment, contrasting zones, respectively in optical correspondence with the photosensitive cells.
  • the target is made up of two parts of different colors, one light, the other dark, defining a predetermined contrast.
  • the target has at least one surface of a single color having a strong contrast with the color of a support on which it is fixed. This is particularly the case when the target is fixed on a dark support of the traffic lane, for example an asphalt pavement.
  • the target has one or more parts, clear monochrome.
  • a traffic lane 10 for vehicles equipped with a vehicle detection device 11 according to the invention, essentially consisting of a housing 12 and a test pattern 13 placed at a distance from the one of the other.
  • the housing 12 is carried by a gantry 16 (possibly a mast) and has an objective directed towards the target 13 placed on the roadway. It therefore contains in particular an optical system 15 shown schematically here by a simple, converging lens.
  • the front part of the lens 15 is protected by a sun visor tube 18.
  • the housing also contains two photosensitive cells 17 a , 17 b arranged side by side and spaced from the lens 15 by a predetermined distance.
  • the housing 12 is placed on the edge of the traffic lane and its objective 14 is oriented towards the target 13, which is in a location such that the optical beam which is established between the target and the optical system can be cut by the passage or the presence of a vehicle on the traffic lane.
  • the target defines two contrasting zones 19 a , 19 b respectively in optical correspondence with the two photosensitive cells 17 a , 17 b .
  • the test pattern 13 and the housing 12 are spaced by a distance such that the image of the area 19 a of the test pattern is formed essentially only on the photosensitive cell 17 a and that the image of the area 19 b is forms substantially only on the photosensitive cell 17 b .
  • the two zones 19 a and 19 b respectively have a dark color (for example black) and a light color (for example white). These two colors correspond here to two parts of the target.
  • the latter consists of two surfaces of different colors arranged side by side.
  • the test pattern 13 can consist of a simple clear monochrome surface. This is the case for example, when the target is fixed on an asphalt road.
  • the two aforementioned contrasted zones then consist of said target on the one hand and of its immediate environment on the other hand, the objective being placed and oriented so that the image of the target is formed on the cell 19 b and so that cell 19 has received the "image" of part of the road.
  • the device also includes electronic processing means 22 receiving the signals from the two photosensitive cells 17 a , 17 b and comprising two processing channels 23 a , 23 b respectively assigned to the signals from cells 17 a , 17 b .
  • Said electronic processing means 22 control a bistable element, in this case here an electromagnetic relay 25.
  • the two processing channels 23 a , 23 b each comprise, respectively, an amplifier Aa, Ab and an analog / digital converter Ca, Cb, for digital processing of the information.
  • the gain of the amplifier Aa is adapted to dark images while the gain of the amplifier Ab is suitable for clear images.
  • These gains can for example be adjusted during a "learning phase" where the operating threshold is determined in the absence of a vehicle. It is therefore possible to ensure that the levels delivered by the amplifiers Aa and Ab are substantially identical when the cells 17 a , 17 b actually receive the images of the zones 19 a , 19 b , in order to carry out a "differential" processing of the information .
  • the amplifiers Aa and Ab can be simple level adapters and the value of the contrast between the zones 19 a and 19 b can be determined downstream in the processing chain.
  • the outputs of the two processing channels 23 a , 23 b are connected to a control circuit 26 interposed between the two channels 23 a , 23 b and the bistable element 25.
  • the latter controls a counter 28.
  • the control circuit 26 is entirely arranged around a microprocessor.
  • the outputs of the converters Ca and Cb are connected to the input "bus" of the latter.
  • Relay 25 is connected to one of the wires of the outgoing parallel port.
  • the control circuit is able to place the bistable element in the vicinity of its change of state threshold when said housing 12 is placed and oriented so that the images of the two contrasted areas 19 a , 19 b are formed respectively on the two cells photosensitive 17 a , 17 b . More precisely here, the relay 25 is not supplied under these circumstances; so it's open.
  • the microprocessor is programmed to keep the relay 25 not supplied, c ' is to say open. As soon as the digital signals have a predetermined difference, this means that the contrast ratio between the two zones 19 a , 19 b has been modified and that a vehicle temporarily covers the target. The microprocessor then controls the closing of the relay 25.
  • the system is designed so that the electronic processing means 22 are able to "learn" the contrast presented by the zones 19 a , 19 b , in the absence of vehicles.
  • the processing system is designed in such a way that, once the balance has been found, the output relay 25 remains open only on this condition. Whenever the contrast is changed due to the presence of a vehicle, the relay is closed. The reappearance of the correct contrast restores the opening of the relay.
  • the criteria for recognizing the target is a certain predetermined contrast (light / dark) and in no case an absolute value of illumination. The system therefore retains its detection capabilities regardless of the level of ambient light. These are kept in full until dark, beyond, artificial lighting of the target may be necessary. It suffices for example to provide a lighting lamp 29 on the mast 16. In the majority of cases, in urban areas, public lighting is sufficient.
  • each housing includes a lens 15 a and a translucent screen 30 (frosted glass) which serves as a support for the ends of two optical fibers 31 a , 31 b , said ends being placed in place of the photosensitive cells 17 a , 17 b in The box.
  • the translucent screen allows the adjustment of the lens during installation of the system.
  • All the optical fibers connected to the various boxes 12 a are grouped into a bundle and connected to a processing box 35 which contains an electrical power supply, several pairs of photosensitive cells 17 a , 17 b (one pair per box 12 a ) respectively coupled to the corresponding optical fibers 31 a , 31 b and electronic processing means 22 a similar to those described with reference to FIG. 2.
  • each parking space comprises a target and a housing 12 a is oriented to this pattern. All the boxes are connected by optical fibers to means processing electronics 22 a . For a very large number of parking spaces to be monitored, it is possible to group and manage the information coming from several boxes 35 at the level of a computer.
  • the optical system 15 a is designed so as to have a relatively shallow depth of field so that the image obtained is clear only in the vicinity of the target. Greater detection reliability is thus obtained.
  • the basic system of the invention as described above can also be supplemented to allow presence analysis at different distances from the detection device. It is for example possible to design a target having the shape of a continuous strip extending longitudinally on the roadway or several targets located at different distances thereon. In association with this modification of the target, the photosensitive cells or the ends of the optical fibers can be mounted on a mobile support actuated automatically back and forth to successively and periodically analyze different parts of the target or different targets, on the received image. It is also possible to provide a greater number of fixed cells in the housing, corresponding respectively to different portions of the continuous pattern or to different patterns spaced along the roadway. A preliminary calibration will identify the distances from the corresponding detection zones, depending on the position of the cells or the fiber optic ends.
  • This detection principle can be used to determine a tail length of vehicles at a crossroads equipped with three-color lights and thus make it possible to optimize the duration of the green lights to facilitate the flow of traffic.
  • This detection device 111 shown diagrammatically in FIG. 9, is installed, at least for its optical and opto-electronic part, in a housing 140 located at the top of a mast 142 or similar support, erected on the edge of a traffic lane 100.
  • the housing 140 is orientable, (for example by means of a locking ball joint mechanism), at the top of the mast 142 so as to be able to precisely direct the optical axis 143 of the optical system 112 towards a central point of the target 113.
  • the housing 140 also houses means 145 for lighting the target. These lighting means are preferably of the infrared type (a simple lamp emitting permanently in this part of the spectrum) oriented towards the target.
  • the box can house a corresponding number of optical systems 112 or objectives and a corresponding number of infrared lighting lamps.
  • a lamp works and illuminates the corresponding target continuously, day and night.
  • the optical system which is located above the level of the taxiway 100 is however located laterally with respect thereto since the housing 140 is installed at the top of a mast situated at the edge of the road and no longer on a gantry spanning it.
  • the optical axis 143 of said optical system is necessarily oriented at an angle relative to the longitudinal direction of the traffic lane to which it is assigned. Consequently, as shown, it is advantageous that said test pattern 113 is itself installed "at an angle"'on said traffic lane, as shown in FIG. 4.
  • the test pattern can of course have the same configuration as on the Figures 1 and 2 and in this case, installing it at an angle means that the line of separation between parts 19 a and 19 b forms an angle with the axis of the road or that the clear monochrome part of the target is a rectangle placed at an angle on the darker asphalt pavement.
  • the configuration of the target is different and its analysis by the optical system requires the use of at least four photosensitive cells 117 a , 117 b , 117 c , 117 d .
  • the target can have four parts 119 a , 119 b , 119 c , 119 d of two strongly contrasting colors, the two parts of a given color being respectively located in two sectors angular S1, S2 or S3, S4, respectively opposite by the vertex O.
  • said two angular sectors have right angles and therefore define an orthonormal coordinate system, of center O, represented by a system of axes (fictitious) in phantom lines.
  • the target is installed "at an angle" in the sense that one of the axes is neither parallel nor perpendicular to the track.
  • the four photosensitive cells 117 a -117 d are respectively associated with the four parts 119 a -119 d of the target.
  • the target effectively comprises two dark parts 119 b , 119 d and two light parts 119 a , 119 c , for example of square or rectangular shape. At least two parts of the same color are located on either side of a straight line defining said angular sector, that is to say an aforementioned axis.
  • test pattern defines a sort of checkerboard pattern.
  • the two parts of the same shade each have an edge coincident with such a straight line.
  • Figures 6 to 8 illustrate different possible configurations.
  • the target of Figure 6 differs little from that of Figure 5, being constituted by two light colored rectangles housed as in the case of Figure 5 in the angular sectors S1 and S2.
  • the dark parts of the target are made up of asphalt.
  • the configuration of FIG. 5 or that of FIG. 6 is particularly indicated when the distance separating the target from the objective is relatively small, for example less than four meters.
  • the two light-colored parts always located in the angular sectors S1 and S2 can be separated from the axes of said orthonormal reference frame while having their sides parallel to these axes.
  • the light-colored parts are distant from one of the axes of said orthonormal coordinate system and, above all, their surface is increased (doubled according to the example) compared to the previous embodiment.
  • Such a configuration has proven effective when the distance between the objective and the target is more than six meters, up to ten meters.
  • said electronic processing means comprise two processing channels 123 a , 123 b each comprising a differential input.
  • each processing channel comprises, connected in cascade: a differential amplifier 148 provided with said differential input, an automatic gain control circuit 149, a low-pass filter 150 and a comparator with hysteresis 151.
  • the two outputs of the two comparators which constitute the outputs of said two channels 123 a , 123 b are connected to the electromagnetic relay 125 similar to that of FIG. 1, via a gate 154 of the OR type, or a circuit fulfilling a similar function.

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Abstract

Dispositif de détection de mobiles tels que par exemple des véhicules se déplaçant sur une voie de circulation. Selon l'invention, le dispositif comprend un système optique (15) associé à deux cellules photosensibles (17a, 17b) et une mire (13) placée en regard du système optique en un emplacement tel que le faisceau s'établissant entre la mire et le système optique puisse être coupé par le passage ou la présence d'un tel mobile. <IMAGE>

Description

  • L'invention se rapporte à un dispositif de détection de mobiles, par exemple des véhicules sur une ou plusieurs voies de circulation. Dans cet exemple, l'invention concerne un perfectionnement permettant une plus grande fiabilité de la comptabilisation des véhicules, capable, notamment, de rendre compte de la présence de véhicules arrêtés. Le principe de l'invention est aussi applicable à la détection d'objets ou d'êtres vivants, notamment la détection de présence de piétons ou la détection de pièces sur des chaînes de montage automatisées. On entend donc par "mobile" tout être ou toute chose, susceptible de se déplacer ou d'être déplacée, mais non obligatoirement en mouvement au moment où il est détecté.
  • On connaît un dispositif de détection de véhicules comprenant deux cellules photosensibles associées à un système optique dirigé vers la voie de circulation. Les moyens électroniques de traitement des signaux délivrés par les deux cellules comportent deux voies. Une première voie, connectée à l'une des cellules, est associée à une forte constante de temps d'analyse; elle restitue donc des informations représentatives des composantes stables de l'image reçue, notamment la luminosité moyenne. Une seconde voie connectée à l'autre cellule est associée à une constante de temps d'analyse beaucoup plus faible; elle restitue donc des informations représentatives des "variations" de l'image globale, par conséquent des déplacements de véhicules dans cette image. Il en résulte que le système est incapable de fournir une indication précise et fiable en présence de véhicules arrêtés ou même de véhicules se suivant à faible allure dans une file de circulation pratiquement continue.
  • L'invention permet de résoudre ce problème.
  • Plus précisément, l'invention concerne donc un dispositif de détection de mobiles, comprenant au moins un système optique, associé à au moins deux cellules photosensibles et des moyens électroniques de traitement connectés aux sorties électriques desdites cellules photosensibles, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une mire placée en regard dudit système optique en un emplacement tel que le faisceau optique s'établissant entre ladite mire et ledit système optique puisse être coupé par le passage ou la présence d'un tel mobile, ladite mire définissant, éventuellement avec son environnement immédiat, des zones contrastées, respectivement en correspondance optique avec les cellules photosensibles.
  • Dans certains cas, la mire est constituée de deux parties de couleurs différentes, l'une claire, l'autre sombre, définissant un contraste prédéterminé. Dans d'autres cas, la mire comporte au moins une surface d'une seule couleur présentant un fort contraste avec la couleur d'un support sur lequel elle est fixée. C'est particulièrement le cas lorsque la mire est fixée sur un support sombre de la voie de circulation, par exemple une chaussée asphaltée. Dans ce cas, la mire comporte une ou plusieurs parties, monochrome claire.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels:
    • la figure 1 est un schéma général de principe du dispositif de détection de véhicules, installé sur une voie de circulation;
    • la figure 2 est un schéma de principe de ce dispositif de détection;
    • la figure 3 représente schématiquement une variante;
    • la figure 4 est un schéma analogue à la figure 1 illustrant une variante;
    • les figures 5 à 8 illustrent d'autres configurations possibles de la mire; et
    • la figure 9 est un schéma de principe d'un autre dispositif de détection.
  • Sur les dessins, on a représenté une voie de circulation 10 pour des véhicules, équipée d'un dispositif de détection de véhicules 11 conforme à l'invention, essentiellement constitué d'un boîtier 12 et d'une mire 13 placés à distance l'un de l'autre. Dans l'exemple représenté, le boîtier 12 est porté par un portique 16 (éventuellement un mât) et comporte un objectif dirigé vers la mire 13 placée sur la chaussée. Il renferme donc notamment un système optique 15 schématisé ici par une simple lentille, convergente. La partie antérieure de la lentille 15 est protégée par un tube pare-soleil 18. Le boîtier renferme en outre deux cellules photosensibles 17a, 17b disposées côte-à-côte et espacées de la lentille 15 d'une distance prédéterminée. Le boîtier 12 est placé sur le bord de la voie de circulation et son objectif 14 est orienté vers la mire 13, laquelle se trouve en un emplacement tel que le faisceau optique qui s'établit entre la mire et le système optique puisse être coupé par le passage ou la présence d'un véhicule sur la voie de circulation. La mire définit deux zones contrastées 19a, 19b respectivement en correspondance optique avec les deux cellules photosensibles 17a, 17b. Autrement dit, la mire 13 et le boîtier 12 sont espacés d'une distance telle que l'image de la zone 19a de la mire se forme sensiblement uniquement sur la cellule photosensible 17a et que l'image de la zone 19b se forme sensiblement uniquement sur la cellule photosensible 17b. Les deux zones 19a et 19b ont respectivement une couleur sombre (par exemple le noir) et une couleur claire (par exemple le blanc). Ces deux couleurs correspondent ici à deux parties de la mire. Autrement dit, cette dernière est constituée de deux surfaces de couleurs différentes agencées côte-à-côte. On utilise notamment une telle configuration lorsque le support de la mire est de couleur claire, par exemple une chaussée en béton. Dans le cas où le support est lui-même foncé, la mire 13 peut être constituée d'une simple surface monochrome claire. C'est le cas par exemple, lorsque la mire est fixée sur une chaussée asphaltée. Les deux zones contrastées précitées sont alors constituées de ladite mire d'une part et de son environnement immédiat d'autre part, l'objectif étant placé et orienté pour que l'image de la mire se forme sur la cellule 19b et pour que la cellule 19a reçoive "l'image" d'une partie de la chaussée.
  • Le dispositif comporte aussi des moyens électroniques de traitement 22 recevant les signaux des deux cellules photosensibles 17a, 17b et comprenant deux voies de traitement 23a, 23b respectivement affectées aux signaux des cellules 17a, 17b. Lesdits moyens électroniques de traitement 22 pilotent un élément bistable, en l'occurrence ici un relais électromagnétique 25.
  • Dans l'exemple représenté, les deux voies de traitement 23a, 23b comprennent respectivement, chacune, un amplificateur Aa, Ab et un convertisseur analogique/numérique Ca, Cb, pour un traitement numérique des informations. Selon un mode de réalisation possible, le gain de l'amplificateur Aa est adapté aux images foncées tandis que le gain de l'amplificateur Ab est adapté aux images claires. Ces gains peuvent être par exemple réglés au cours d'une "phase d'apprentissage" où le seuil de fonctionnement est déterminé en l'absence de véhicule. On peut donc faire en sorte que les niveaux délivrés par les amplificateurs Aa et Ab soient sensiblement identiques lorsque les cellules 17a, 17b reçoivent effectivement les images des zones 19a, 19b, afin de procéder à un traitement "différentiel" des informations. En variante, les amplificateurs Aa et Ab peuvent être de simples adaptateurs de niveau et la valeur du contraste entre les zones 19a et 19b peut être déterminée en aval dans la chaîne de traitement. Dans tous les cas, les sorties des deux voies de traitement 23a, 23b sont connectées à un circuit de commande 26 intercalé entre les deux voies 23a, 23b et l'élément bistable 25. Ce dernier pilote un compteur 28. S'agissant d'une version numérisée, le circuit de commande 26 est entièrement agencé autour d'un microprocesseur. Les sorties des convertisseurs Ca et Cb sont connectées au "bus" d'entrée de celui-ci. Le relais 25 est connecté à l'un des fils du port parallèle sortant. Le circuit de commande est apte à placer l'élément bistable au voisinage de son seuil de changement d'état lorsque ledit boîtier 12 est placé et orienté pour que les images des deux zones contrastées 19a, 19b se forment respectivement sur les deux cellules photosensibles 17a, 17b. Plus précisément ici, le relais 25 n'est pas alimenté dans ces circonstances; il est donc ouvert.
  • Par exemple, dans le cas ci-dessus, si les sorties des convertisseurs Ca et Cb, compte tenu d'un étalonnage des amplificateurs Aa et Ab, délivrent des informations comparables, le microprocesseur est programmé pour maintenir le relais 25 non alimenté, c'est-à-dire ouvert. Dès que les signaux numériques présentent une différence prédéterminée, cela signifie que le rapport de contraste entre les deux zones 19a, 19b a été modifié et qu'un véhicule recouvre momentanément la mire. Le microprocesseur commande alors la fermeture du relais 25. En d'autres termes, le système est conçu pour que les moyens électroniques de traitement 22 soient aptes à "apprendre" le contraste présenté par les zones 19a, 19b, en l'absence de véhicules. Le système de traitement est conçu de telle manière que, une fois l'équilibre trouvé, le relais de sortie 25 reste ouvert à cette seule condition. Chaque fois que le contraste est modifié par suite de la présence d'un véhicule la fermeture du relais est commandée. La réapparition du contraste correct rétablit l'ouverture du relais. Il est à noter que le critère de reconnaissance de la mire est un certain contraste (clair/sombre) prédéterminé et en aucun cas une valeur absolue d'éclairement. Le système conserve donc ses capacités de détection quel que soit le niveau de la lumière ambiante. Celles-ci sont conservées intégralement jusqu'à la pénombre, au-delà, un éclairement artificiel de la mire peut être nécessaire. Il suffit par exemple de prévoir une lampe d'éclairage 29 sur le mât 16. Dans la majorité des cas, en milieu urbain, l'éclairage publique est suffisant.
  • Sur le mode de réalisation de la figure 3, on a représenté une variante adaptée à la détection de mobiles, notamment de véhicules, susceptibles de se déplacer sur plusieurs voies de circulation adjacentes. Cette variante est d'un prix de revient moindre que ce qui résulterait de la mise en oeuvre de plusieurs dispositifs conformes au mode de réalisation précédemment décrit.
  • Selon cette variante, on prévoit plusieurs boîtiers 12a, respectivement orientés vers les différentes voies ou directions à surveiller. Chaque boîtier comporte un objectif 15a et un écran translucide 30 (verre dépoli) qui sert de support pour les extrémités de deux fibres optiques 31a, 31b, lesdites extrémités étant placées en lieu et place des cellules photosensibles 17a, 17b dans le boîtier. L'écran translucide permet le réglage de l'objectif lors de l'installation du système. Toutes les fibres optiques reliées aux différents boîtiers 12a sont regroupées en un faisceau et connectées à un boîtier 35 de traitement qui renferme une alimentation électrique, plusieurs paires de cellules photosensibles 17a, 17b (à raison d'une paire par boîtier 12a) respectivement couplées aux fibres optiques 31a, 31b correspondantes et des moyens électroniques de traitement 22a semblables à ceux décrits en référence à la figure 2.
  • Cette architecture est également bien adaptée à d'autres applications, notamment la gestion des places de stationnement. Dans ce cas, chaque place de stationnement comporte une mire et un boîtier 12a est orienté vers cette mire. Tous les boîtiers sont reliés par fibres optiques à des moyens électroniques de traitement 22a. Pour un très grand nombre d'emplacements de stationnement à surveiller, il est possible de regrouper et gérer les informations provenant de plusieurs boîtiers 35 au niveau d'un ordinateur.
  • Dans les exemples décrits ci-dessus, il est avantageux que le système optique 15a soit conçu de façon à présenter une profondeur de champ relativement faible pour que l'image obtenue ne soit nette qu'au voisinage de la mire. On obtient ainsi une plus grande fiabilité de détection.
  • Le système de base de l'invention tel que décrit ci-dessus, peut aussi être complété pour permettre une analyse de présence à différentes distances du dispositif de détection. On peut par exemple concevoir une mire ayant la forme d'une bande continue s'étendant longitudinalement sur la chaussée ou plusieurs mires situées à des distances différentes sur celle-ci. En association avec cette modification de la mire, les cellules photosensibles ou les extrémités des fibres optiques peuvent être montées sur un support mobile actionné automatiquement en va-et-vient pour analyser successivement et périodiquement des parties différentes de la mire ou des mires différentes, sur l'image reçue. On peut aussi prévoir un plus grand nombre de cellules fixes dans le boîtier, correspondant respectivement à des portions différentes de la mire continue ou à des mires différentes espacées le long de la chaussée. Un étalonnage préalable permettra d'identifier les distances des zones de détection correspondantes, en fonction de la position des cellules ou des extrémités de fibre optique.
  • Ce principe de détection peut être utilisé pour déterminer une longueur de queue de véhicules à un carrefour muni de feux tricolores et permettre ainsi d'optimiser la durée des feux verts pour faciliter l'écoulement du trafic.
  • Si on considère maintenant plus particulièrement la figure 4, on a représenté une installation à la fois plus simple à implanter sur le bord d'une route et plus fiable en raison de perfectionnements apportés à la mire, d'une part, et au dispositif de détection correspondant, d'autre part. Ce dispositif de détection 111, schématisé à la figure 9 est installé, au moins pour sa partie optique et opto-électronique dans un boîtier 140 situé au sommet d'un mât 142 ou support analogue, dressé sur le bord d'une voie de circulation 100. Le boîtier 140 est orientable, (par exemple au moyen d'un mécanisme à rotule blocable), au sommet du mât 142 de façon à pouvoir diriger précisément l'axe optique 143 du système optique 112 vers un point central de la mire 113. Celle-ci est, comme précédemment, fixée au sol, sur la voie de circulation, c'est-à-dire qu'elle est susceptible d'être recouverte par un véhicule circulant ou se trouvant momentanément à l'arrêt sur cette voie de circulation. Le boîtier 140 abrite en outre des moyens d'éclairage 145 de la mire. Ces moyens d'éclairage sont de préférence du type à infrarouge (une simple lampe émettant en permanence dans cette partie du spectre) orientés vers la mire.
  • Bien entendu, si on désire surveiller plusieurs voies de circulation matérialisées sur une même chaussée, le boîtier peut abriter un nombre correspondant de systèmes optiques 112 ou objectifs et un nombre correspondant de lampes d'éclairage à infrarouge. Une telle lampe fonctionne et éclaire la cible correspondante en permanence, jour et nuit.
  • Comme représenté sur la figure 4, le système optique qui se trouve au-dessus du niveau de la voie de circulation 100 est cependant situé latéralement par rapport à celle-ci puisque le boîtier 140 est installé au sommet d'un mât situé au bord de la route et non plus sur un portique enjambant celle-ci.
  • Dans ce cas, l'axe optique 143 dudit système optique est nécessairement orienté en biais par rapport à la direction longitudinale de la voie de circulation à laquelle il est affecté. En conséquence, comme représenté, il est avantageux que ladite mire 113 soit elle-même installée "en biais"' sur ladite voie de circulation, comme cela est représenté sur la figure 4. La mire peut bien entendu avoir la même configuration que sur les figures 1 et 2 et dans ce cas, l'installer en biais signifie que la ligne de séparation entre les parties 19a et 19b forme un angle avec l'axe de la chaussée ou que la partie claire monochrome de la mire est un rectangle disposé en biais sur la chaussée asphaltée plus sombre.
  • Dans les modes de réalisation des figures 4 à 9, cependant, la configuration de la mire est différente et son analyse par le système optique requiert l'utilisation d'au moins quatre cellules photosensibles 117a, 117b, 117c, 117d.
  • Plus précisément, comme cela apparaît sur les figures 4 et 5, la mire peut comporter quatre parties 119a, 119b, 119c, 119d de deux couleurs fortement contrastées, les deux parties d'une couleur donnée étant respectivement situées dans deux secteurs angulaires S1, S2 ou S3, S4, respectivement opposés par le sommet O.
  • Dans les exemples représentés, lesdits deux secteurs angulaires ont des angles droits et définissent donc un repère orthonormé, de centre O, représenté par un système d'axes (fictif) en traits fantômes. La mire est installée "en biais" en ce sens que l'un des axes n'est ni parallèle, ni perpendiculaire à la voie.
  • Les quatre cellules photosensibles 117a-117d sont respectivement associées aux quatre parties 119a-119d de la mire.
  • Dans l'exemple des figures 4 et 5, la mire comporte effectivement deux parties sombres 119b, 119d et deux parties claires 119a, 119c, par exemple de forme carrée ou rectangulaire. Au moins deux parties de même teinte sont situées de part et d'autre d'une droite définissant ledit secteur angulaire, c'est-à-dire un axe précité.
  • Dans l'exemple représenté où ledit secteur angulaire a des angles droits, on voit que la mire définit une sorte de motif de damier. Les deux parties de même teinte ont chacune un bord confondu avec une telle droite.
  • Dans l'exemple de la figure 5, donc, deux parties de même teinte ont chacune un bord confondu avec chacune desdites droites.
  • La situation est quelque peu différente lorsque la mire est matérialisée par des parties 119a, 119c, de préférence carrées ou rectangulaires, d'une teinte présentant un fort contraste avec celle de la voie de circulation 100.
  • Les figures 6 à 8 illustrent différentes configurations possibles. La mire de la figure 6 diffère peu de celle de la figure 5, étant constituée par deux rectangles de couleur claire logés comme dans le cas de la figure 5 dans les secteurs angulaires S1 et S2. Les parties sombres de la mire sont constituées par l'asphalte. Typiquement, la configuration de la figure 5 ou celle de la figure 6 est particulièrement indiquée lorsque la distance séparant la mire de l'objectif est relativement faible, par exemple inférieure à quatre mètres.
  • Cependant, comme le montre la figure 7, les deux parties de couleur claire, toujours situées dans les secteurs angulaires S1 et S2 peuvent être écartées des axes dudit repère orthonormé tout en ayant leurs côtés parallèles à ces axes.
  • Autrement dit, les deux parties de même teinte claire ne se touchent plus au point O. Cette configuration peut être avantageusement utilisée lorsque la distance qui sépare l'objectif de la mire est compris entre quatre et six mètres, environ.
  • Dans l'exemple de la figure 8, les parties de couleur claire sont éloignées de l'un des axes dudit repère orthonormé et, surtout, leur surface est augmentée (doublée selon l'exemple) par rapport au mode de réalisation précédent. Une telle configuration s'est révélée efficace lorsque la distance qui sépare l'objectif de la mire est supérieure à six mètres, jusqu'à dix mètres.
  • D'autres configurations de mire sont possibles dès lors qu'au moins quatre parties de deux couleurs contrastées peuvent être respectivement scrutées via un système optique commun à partir de quatre cellules photosensibles différentes, comme représenté à la figure 9.
  • Avec une telle sorte de mire, lesdits moyens électroniques de traitement comportent deux voies de traitement 123a, 123b comportant chacune une entrée différentielle.
  • Plus précisément, comme le montre la figure 9, le système optique 112 est situé en regard des quatre cellules photosensibles 117a-117d respectivement associées de par leurs positions dans le boîtier aux quatre parties de la mire 113 selon l'un des modes de réalisation des figures 5 à 8. Deux cellules photosensibles 117a, 117b ou 117c, 117d associées à des parties de la mire ayant des teintes différentes sont respectivement connectées aux entrées différentielles de chaque voie de traitement. Ainsi, comme représenté, chaque voie de traitement comporte, connectés en cascade: un amplificateur différentiel 148 muni de ladite entrée différentielle, un circuit de contrôle automatique de gain 149, un filtre passe-bas 150 et un comparateur avec hystérésis 151. Les deux sorties des deux comparateurs qui constituent les sorties desdites deux voies 123a, 123b sont reliées au relais électromagnétique 125 analogue à celui de la figure 1, via une porte 154 de type OU, ou un circuit remplissant une fonction analogue.

Claims (21)

  1. Dispositif de détection de mobiles, comprenant au moins un système optique (15), associé à au moins deux cellules photosensibles (17a, 17b) et des moyens électroniques de traitement (22) connectés aux sorties électriques desdites cellules photosensibles, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une mire (13) placée en regard dudit système optique en un emplacement tel que le faisceau optique s'établissant entre ladite mire et ledit système optique (15) puisse être coupé par le passage ou la présence d'un tel mobile, ladite mire définissant, éventuellement avec son environnement immédiat, des zones contrastées (19a, 19b), respectivement en correspondance optique avec les cellules photosensibles.
  2. Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens électroniques de traitement (22) comportent deux voies de traitement (23a, 23b) recevant respectivement les signaux de deux cellules photosensibles et un circuit de commande (26) intercalé entre ces deux voies et un élément bistable (25), ledit circuit de commande étant apte à placer ledit élément bistable au voisinage de son seuil de changement d'état lorsque ledit boîtier est placé et orienté pour que les images des deux zones contrastées se forment respectivement sur les deux cellules photosensibles.
  3. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite mire (13) est constituée de deux parties de couleurs différentes, l'une claire, l'autre sombre.
  4. Dispositif de détection selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite mire est d'une seule couleur présentant un fort contraste avec la couleur d'un support sur lequel elle est fixée.
  5. Dispositif de détection selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite mire comporte une surface monochrome claire et est fixée sur un support sombre d'une voie de circulation (10), par exemple une chaussée asphaltée.
  6. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'éclairage (21) de ladite mire.
  7. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des fibres optiques (31a, 31b) sont intercalées entre ledit système optique (15a) et les cellules photosensibles (17a, 17b) correspondantes, ces dernières étant regroupées avec d'autres cellules photosensibles associées à d'autres fibres optiques correspondant à un ou plusieurs autres systèmes optiques.
  8. Dispositif de détection selon la revendication 7, caractérisé en ce que, du côté dudit système optique, les extrémités des fibres optiques sont portées par un support formant écran translucide (30).
  9. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une mire continue ou plusieurs mires s'étendant le long d'une voie de circulation.
  10. Dispositif de détection selon la revendication 9, caractérisé en ce que les cellules photosensibles sont montées sur un support mobile.
  11. Dispositif de détection selon l'ensemble des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les extrémités de fibres optiques, du côté dudit système optique, sont montées sur un support mobile.
  12. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite mire (113) comporte quatre parties de deux couleurs contrastées, les deux parties d'une couleur (119a, 119c ou 119b, 119d) étant respectivement situées dans deux secteurs angulaires opposés par le sommet et en ce qu'il comporte en outre quatre cellules photosensibles (117a, 117b, 117c, 117d) respectivement associées à ces quatre parties.
  13. Dispositif de détection selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits deux secteurs angulaires ont des angles droits et définissent un repère orthonormé.
  14. Dispositif de détection selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que ladite mire comporte deux parties sombres (119b, 119d) et deux parties claires (119a, 119c), par exemple de forme carrée ou rectangulaire, au moins deux parties de même teinte étant situées de part et d'autre d'une droite définissant ledit secteur angulaire.
  15. Dispositif de détection selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdites deux parties de même teinte ont chacune un bord confondu avec ladite droite.
  16. Dispositif de détection selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdites deux parties de même teinte se touchent en un point (O) confondu avec le sommet desdits deux secteurs angulaires.
  17. Dispositif de détection selon la revendication 16, caractérisé en ce que certaines parties de ladite mire sont constituées par le support (100) sur lequel sont fixées les parties de l'autre teinte.
  18. Dispositif de détection selon l'une des revendications 12 à 17, caractérisé en ce que lesdits moyens électroniques de traitement comportent au moins deux voies de traitement (123a, 123b) comportant chacune une entrée différentielle et en ce que deux cellules photosensibles précitées associées à des parties de la mire de teintes différentes sont respectivement connectées auxdites entrées différentielles.
  19. Dispositif de détection selon la revendication 18, caractérisé en ce que chaque voie de traitement comporte un circuit de contrôle automatique de gain (149), un filtre passe-bas (150), un comparateur avec hystérésis (151) et en ce que les sorties des deux voies sont reliées à une porte de type OU, ou analogue.
  20. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, destiné à être installé au voisinage d'une voie de circulation (100) de véhicules, caractérisé en ce que ledit système optique (112) est fixé au-dessus du niveau de ladite voie de circulation et latéralement par rapport à celle-ci, en ce que l'axe optique (143) dudit système optique est orienté en biais par rapport à la direction longitudinale de ladite voie de circulation et en ce que ladite mire (113) est elle-même installée en biais sur ladite voie de circulation.
  21. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système optique, notamment, est logé dans un boîtier (140) abritant en outre des moyens d'éclairage (145), de préférence à infrarouge, de ladite mire.
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