FR2690519A1 - Road traffic speed and distance monitoring system - uses pair of optical transceivers and ultra-sonic telemetry - Google Patents

Road traffic speed and distance monitoring system - uses pair of optical transceivers and ultra-sonic telemetry Download PDF

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Christian Bernard
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    • 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

Abstract

The system has a column support(1) on which is fixed an adjustable boom supporting at each end an optical transmitter/receiver(3). Also fixed to the boom is an adjustable ultra-sonic telemetry unit(4) which transmits data to a recording and display unit(5). Electrical supplies for all parts of the system are taken from a battery(6) mounted on the column(1). ADVANTAGE - Provides roadside monitor for traffic speed and distance between vehicles.

Description

DESCRIPTION
La présente invention concerne un dispositif permettant d'analyser la trajectoire de mobiles ainsi que le comportement individuel et/ou collectif des pilotes de ces mobiles à partir de mesures de positionnement latéral du corps en mouvement par rapport à une référence ponctuelle.
DESCRIPTION
The present invention relates to a device making it possible to analyze the trajectory of mobiles as well as the individual and / or collective behavior of the pilots of these mobiles from measurements of lateral positioning of the body in motion with respect to a point reference.

Le dispositif est également prévu pour pouvoir réaliser des mesures de hauteur des mobiles. The device is also designed to be able to measure the height of the mobiles.

II existe des dispositifs permettant d'enregistrer et d'analyser la longueur, vitesse de mobiles, mais à notre connaissance, aucun système simple et économique ne permet d'associer à ces mesures des informations quantifiées sur la largeur, hauteur et surtout trajectoire du mobile ou d'un groupe de mobiles. There are devices making it possible to record and analyze the length, speed of mobiles, but to our knowledge, no simple and economical system makes it possible to associate with these measurements quantified information on the width, height and above all trajectory of the mobile. or a group of mobiles.

Dans le domaine routier par exemple, la connaissance de ces informations permet d'évaluer l'impact de la mise en place d'aménagements afin d'améliorer la sécurité routière. In the road sector for example, knowledge of this information makes it possible to assess the impact of the implementation of facilities to improve road safety.

Dans sa version la plus simple, le dispositif représentée à titre d'exemple sur la figure 1, ne peut utiliser qu'une seule unité placée en position verticale . Cette unité comprend: - Un support (1) pouvant être utilisé en position quasi verticale ou quasi
horizontale sur lequel sont fixés les divers éléments (capteurs, alimenta
tions, électronique).
In its simplest version, the device shown by way of example in FIG. 1 can only use a single unit placed in the vertical position. This unit includes: - A support (1) which can be used in an almost vertical or almost vertical position
horizontal on which the various elements are fixed (sensors, power supply
tions, electronics).

- Deux cellules optiques composées chacune d'un émetteur (2) et d'un
récepteur de lumière (3).
- Two optical cells each composed of a transmitter (2) and a
light receiver (3).

- Un Emetteur-Récepteur à ultra-sons avec son électronique de traitement
du signal associé le télémètre (4).
- An ultrasonic transceiver with its processing electronics
of the associated signal the rangefinder (4).

- Un appareil de traitement des signaux, acquisition et enregistrement des
données : la centrale d'acquisition (5).
- A signal processing, acquisition and recording device
data: the acquisition unit (5).

Cet appareil n'est pas nécessairement un micro-ordinateur mais peut
être une simple carte électronique avec un microprocesseur gérant des
ports d'entrée-sortie, des mémoires vives et mortes, des périphériques
tels que clavier, imprimante et afficheurs.
This device is not necessarily a microcomputer but can
be a simple electronic card with a microprocessor managing
input / output ports, read and write memories, peripherals
such as keyboard, printer and displays.

- Des alimentations électriques autonomes (6) pour les émetteurs et
récepteurs optiques, le télémètre et la centrale d'acquisition.
- Autonomous power supplies (6) for transmitters and
optical receivers, rangefinder and central acquisition.

L'unité peut être enveloppée dans un boîtier dissimulable ou non présentant des ouvertures pour les capteurs comme par exemple une armoire électrique, des bornes, un banc public, un kiosque. Elle peut aussi être non enveloppée et fixée facilement sur des équipements publics tels que lampadaire, poteau électrique, mur, pont.  The unit can be wrapped in a concealable box or not having openings for the sensors such as for example an electrical cabinet, terminals, a public bench, a kiosk. It can also be unwrapped and easily attached to public equipment such as lamppost, electric pole, wall, bridge.

Le support (1) de cette unité comporte un socle (7) préférentiellement tripode supportant un mât (8) cylindrique sur lequel est monté coulissant et tournant un tube (9) immobilisable sur le mât par une vis à anneau (10). The support (1) of this unit comprises a base (7) preferably a tripod supporting a cylindrical mast (8) on which is slidably mounted and rotating a tube (9) immobilizable on the mast by a ring screw (10).

Sur le dit tube (9) est fixé un autre tube (11) lequel est orientable dans un plan parallèle au mât sur une articulation formée par une vis de blocage (12).  On said tube (9) is fixed another tube (11) which is orientable in a plane parallel to the mast on a joint formed by a locking screw (12).

Le tube (11) porte un bras (13) orientable et immobilisable par une vis (14). Le bras (13), d'une longueur quelconque, par exemple de 50 cm, est muni à ses deux extrémités de supports (15) de cellules manchonnés sur le dit tube selon un parallélisme parfait. The tube (11) carries an arm (13) which can be oriented and immobilized by a screw (14). The arm (13), of any length, for example 50 cm, is provided at its two ends with supports (15) of cells sleeved on said tube in perfect parallelism.

Un ou plusieurs vérins à vis (16) à double manivelle est monté sur un ou plusieurs pieds du socle (7). One or more screw jacks (16) with double cranks are mounted on one or more feet of the base (7).

Ces éléments permettent de régler le bras, avec la vis (12), parallèle au profil en long de la chaussée, avec la vis (14), parallèle au dévers de la chaussée. These elements make it possible to adjust the arm, with the screw (12), parallel to the profile along the road, with the screw (14), parallel to the slope of the road.

Le télémètre (4) est monté sur le tube (9) et orientable de haut en bas et immobilisable par une vis (15). The rangefinder (4) is mounted on the tube (9) and can be oriented from top to bottom and immobilized by a screw (15).

Les cellules optiques sont utilisées afin de réaliser les mesures de vitesse et longueur des mobiles ainsi que les temps inter-mobiles et permettent d'enregistrer les temps correspondant à ces mesures. The optical cells are used to make the speed and length measurements of the mobiles as well as the inter-mobile times and make it possible to record the times corresponding to these measurements.

Les deux récepteurs optiques (2) de ces cellules sont orientés dans une même direction, chaque récepteur étant réglable. The two optical receivers (2) of these cells are oriented in the same direction, each receiver being adjustable.

L'ensemble émetteur et récepteur optique peut être monté suivant trois modes de fonctionnement différents, suivant les cellules que l'on utilise - En mode proximité (figure 2), dans ce cas l'émetteur et le récepteur optique sont montés sur le même support et la réflexion de l'onde optique se fait directement sur le corps en mouvement. The optical transmitter and receiver assembly can be mounted in three different operating modes, depending on the cells that are used - In proximity mode (Figure 2), in this case the optical transmitter and receiver are mounted on the same support and the reflection of the optical wave is done directly on the moving body.

- En mode réflex (figure 3), dans ce cas les émetteurs et les récepteurs optiques sont montés sur le même support mais les retours des ondes optiques sont assurés par des réflecteurs (17) montés en vis à vis sur un autre support.- In reflex mode (FIG. 3), in this case the optical transmitters and receivers are mounted on the same support but the returns of the optical waves are provided by reflectors (17) mounted facing each other on another support.

Ce dernier n'est pas nécessairement une potence avec des bras orienta
bles mais peut être un mur, une barrière, une glissière ; auquel cas les deux réflecteurs nécessaires doivent être vissés ou collés sur celui-ci.
The latter is not necessarily a gallows with straight arms
but can be a wall, a barrier, a slide; in which case the two necessary reflectors must be screwed or glued to it.

- En mode barrage (figure 4), dans ce cas les émetteurs et les récepteurs optiques sont séparés et placés en vis à vis. Ce mode de détection permet de détecter tout objet interrompant le faisceau optique. Les deux émetteurs optiques doivent être montés sur un deuxième support et doivent être orientables suivant plusieurs directions. - In barrier mode (Figure 4), in this case the optical transmitters and receivers are separated and placed opposite. This detection mode makes it possible to detect any object interrupting the optical beam. The two optical transmitters must be mounted on a second support and must be orientable in several directions.

Ce deuxième support peut être aussi enveloppé par un boîtier. il est
prévu une alimentation autonome (6) pour les émetteurs optiques.
This second support can also be wrapped by a box. he is
provided an autonomous power supply (6) for the optical transmitters.

Le choix de l'un ou l'autre de ces modes est fonction de la portée que
I'on désire atteindre.
The choice of one or the other of these modes depends on the range that
We want to reach.

Le télémètre (4) associé au couple de cellules optiques et commandé par celles-ci, pour limiter sa consommation, est également dirigé vers les mobiles perpendiculairement à leur axe de déplacement. The rangefinder (4) associated with the pair of optical cells and controlled by them, in order to limit its consumption, is also directed towards the mobiles perpendicular to their axis of movement.

II mesure en temps réel la distance entre une référence ponctuelle et ie flan d'un mobile. It measures in real time the distance between a point reference and the blank of a mobile.

C'est un logiciel A, associé à la centrale d'acquisition (5) qui traite en temps réel, le temps d'ailer-retour de l'onde ultra-sonore, mobile par mobile et permet les mesures et l'enregistrement des distances. II traite également en temps réel, les changements d'état des récepteurs optiques (3); ce qui permet de calculer et d'enregistrer la vitesse, longueur et temps inter-mobiles de tous les corps en déplacement passant devant le dispositif. A chaque information recueillie à partir du télémètre (4) est associé les mesures faites à partir des cellules optiques. It is a software A, associated with the central acquisition unit (5) which processes in real time, the time of wing-return of the ultrasonic wave, mobile by mobile and allows measurements and recording of distances. It also deals in real time with changes in the state of the optical receivers (3); which makes it possible to calculate and record the speed, length and inter-mobile time of all the moving bodies passing in front of the device. Each information collected from the rangefinder (4) is associated with the measurements made from the optical cells.

En associant à ces mesures, une largeur forfaitaire pour chaque mobile suivant un tableau de classification pré-établi dans le logiciel A, on
peut affecter en temps réel, un axe de déplacement à chaque mobile.
By associating with these measures, a fixed width for each mobile according to a classification table pre-established in software A, we
can assign an axis of movement to each mobile in real time.

Ce logiciel A peut très bien être intégré dans une zone mémoire d'une carte électronique et peut être appelé dès la mise en route de la centrale d'acquisition (5). This software A can very well be integrated into a memory area of an electronic card and can be called as soon as the acquisition unit is started up (5).

Après la campagne de mesures, les enregistrements effectués par le logiciel A peuvent être chargés dans un logiciel d'exploitation B afin d'y être exploités. Ce logiciel B permet les analyses suivantes: - Etudes du comportement collectif des pilotes de mobiles et restitution
d'une enveloppe des trajectoires ou des vitesses de ceux-ci.
After the measurement campaign, the recordings made by software A can be loaded into operating software B in order to be used there. This software B allows the following analyzes: - Studies of the collective behavior of the pilots of mobiles and restitution
an envelope of their trajectories or speeds.

Ce type d'analyse s'obtient à partir des mesures de vitesse et de distance latérale obtenues par l'unité placée à différents endroits le long
d'un axe de déplacement, à des moments différents.
This type of analysis is obtained from the speed and lateral distance measurements obtained by the unit placed at different locations along
of an axis of displacement, at different times.

- Etudes statistiques sur la vitesse, longueur, temps inter-véhiculaire, posi
tion latérale des mobiles.
- Statistical studies on speed, length, inter-vehicle time, position
lateral position of mobiles.

Ces études s'appuient de calculs et graphiques statistiques : écarts types,
moyennes, coefficients de corrélation, tests des tendances, courbes
d'auto ou d'inter-corrélation, répartitions, histogrammes, densités de
probabilité, diagrammes.
These studies are based on statistical calculations and graphs: standard deviations,
means, correlation coefficients, trend tests, curves
of auto or intercorrelation, distributions, histograms, densities of
probability, diagrams.

En disposant l'unité en position horizontale, fixée à un poteau, à un pont ou un lampadaire, avec les capteurs dirigés perpendiculairement à la chaussée, conformément au schéma de la figure 5, il est possible de mesurer la hauteur des mobiles passant sous le dispositif. By placing the unit in a horizontal position, fixed to a post, a bridge or a lamppost, with the sensors directed perpendicular to the road, in accordance with the diagram in Figure 5, it is possible to measure the height of the mobiles passing under the device.

Dans ce cas, il peut être nécessaire, suivant la portée que l'on désire atteindre, de coller des réflecteurs (17) sur la chaussée. In this case, it may be necessary, depending on the range to be reached, to stick reflectors (17) on the road.

Ensuite, il peut être fait diverses études statistiques à partir des mesures recueillies.Then, various statistical studies can be made from the measurements collected.

Dans sa version plus complexe, on peut associer au dispositif d'autres unités identiques , auxquelles est rajouté - Un appareil d'acquisition et d'enregistrement des données, maître : le
poste central (18).
In its more complex version, we can associate with the device other identical units, to which is added - A data acquisition and recording device, master: the
central station (18).

Dans ce cas, les centrales d'acquisition (5) sont esclave. In this case, the central acquisition units (5) are slave.

Les diverses unités sont placées le long de l'axe de déplacement des mobiles et espacées entre elles de distances judicieusement choisies en fonction de l'étude effectuée. The various units are placed along the axis of movement of the mobiles and spaced between them by distances judiciously chosen according to the study carried out.

Ces unités communiquent avec le poste central (18) par l'intermédiaire des centrales d'acquisition (5) avec des signaux véhiculés soit par câble, soit par radio. These units communicate with the central station (18) via the acquisition centers (5) with signals carried either by cable or by radio.

Un logiciel C permet à partir des mesures enregistrées à chaque unité et transmises en temps réel au poste central, d'effectuer divers types d'analyse - Observation en temps réel du comportement individuel de chaque pilote
de mobile avec les mesures de vitesse et distance latérale des mobiles
sur de longues distances.
A C software allows, from the measurements recorded at each unit and transmitted in real time to the central station, to carry out various types of analysis - Real-time observation of the individual behavior of each pilot
of mobile with speed and lateral distance measurements of mobile
over long distances.

- Observation en temps réel de l'axe de déplacement et encombrement
de chaque mobile.
- Real-time observation of the axis of movement and congestion
of each mobile.

Pour cela, il est nécessaire de déterminer la largeur de chaque mobile
cette mesure peut se faire avec des unités disposées de part et d'autre
de l'axe de déplacement des mobiles.
For this, it is necessary to determine the width of each mobile
this measurement can be done with units arranged on both sides
of the axis of movement of the mobiles.

- Observation en temps réel des temps inter-mobiles qui caractérisent la
fluidité du trafic sur de longues distances.
- Observation in real time of the inter-mobile times which characterize the
traffic flow over long distances.

- Observation en temps réel de l'accélération des mobiles entre divers
points.
- Real-time observation of mobile acceleration between various
points.

Ces observations peuvent permettre d'actionner divers équipements le long de l'axe de déplacement des mobiles tels que : panneaux à message variable, signalisations, dispositifs de sécurite, alarmes. These observations can make it possible to activate various equipment along the axis of movement of the mobiles such as: variable message panels, signals, safety devices, alarms.

Les diverses mesures effectuées, datées dans le temps et enregistrées dans des fichiers peuvent être exploitées après la campagne de mesures à l'aide du logiciel B vu précédemment. Le dispositif est plus particulièrement destiné à analyser la trajectoire, les vitesses, les accélérations, les temps inter-mobiles des véhicules routiers et par là, d'analyser le comportement individuel et/ou collectif des conducteurs de ces véhicules. Ce logiciel permet les analyses suivantes - Etudes en continuité temporelle du comportement individuel et collectif
des pilotes de mobiles sur de longues distances avec restitution
d'enveloppes des trajectoires des mobiles à partir des mesures de vites
se et de distance latérale.
The various measurements made, dated over time and recorded in files can be used after the measurement campaign using the software B seen above. The device is more particularly intended to analyze the trajectory, speeds, accelerations, inter-mobile times of road vehicles and thereby analyze the individual and / or collective behavior of the drivers of these vehicles. This software allows the following analyzes - Studies in temporal continuity of individual and collective behavior
pilots of mobiles over long distances with restitution
envelopes of the trajectories of the mobiles from the speed measurements
and lateral distance.

- Etudes en continuité temporelle de l'encombrement au sol d'un mobile
ou d'un ensemble de mobiles associé à l'analyse de sa ou de ieurs
trajectoires sur de longues distances.
- Studies in time continuity of the footprint on the ground of a mobile
or a set of mobiles associated with the analysis of his or her
long distance trajectories.

- Etudes statistiques sur la vitesse, accélération, longueur largeur, temps
inter-véhiculaire, position latérale et hauteur des mobiles à l'aide de
calculs et graphiques statistiques
Le dispositif est plus particulièrement destiné à analyser la trajectoire, les
vitesses, les accélérations, les temps inter-mpbiles des véhicules routiers
et par là, d'analyser le comportement individuel et/ou collectif des
conducteurs de ces véhicules.
- Statistical studies on speed, acceleration, length, width, time
inter-vehicular, lateral position and height of mobiles using
statistical calculations and graphs
The device is more particularly intended to analyze the trajectory, the
speeds, accelerations, inter-mpbile times of road vehicles
and thereby analyze the individual and / or collective behavior of
drivers of these vehicles.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1) Dispositif permettant d'analyser la trajectoire de mobiles ainsi que le1) Device for analyzing the trajectory of mobiles as well as the comportement des pilotes de ces mobiles caractérisé en ce qu'il comporte behavior of the pilots of these mobiles, characterized in that it comprises un support (1) pouvant être utilisé en position quasi horizontale ou quasi a support (1) which can be used in almost horizontal or almost position verticale sur lequel sont fixés, deux cellules optiques composées chacune vertical on which are fixed, two optical cells each composed d'un émetteur (2) et d'un récepteur de lumière (3), un 8metteur-récepteur à a transmitter (2) and a light receiver (3), a ultra-sons avec son électronique de traitement du signal associé dit ultrasound with its associated signal processing electronics said télémètre (4), un appareil de traitement des signaux, acquisition et range finder (4), a signal processing, acquisition and enregistrement des données dit centrale d'acquisition (5) qui communique data recording called central acquisition (5) which communicates avec les divers capteurs soit par câble soit par radio, des alimentations with the various sensors either by cable or by radio, power supplies électriques autonomes (6) pour les émetteurs et récepteurs optiques, le autonomous electrical devices (6) for optical transmitters and receivers, télémètre et la centrale d'acquisition, éventuellement un boîtier rangefinder and data logger, possibly a box dissimulable ou non, permettant d'envelopper l'unité et présentant des concealable or not, allowing the unit to be wrapped and presenting ouvertures pour les capteurs comme par exemple une armoire électrique, openings for sensors such as an electrical cabinet, des bornes, un banc public, un kiosque. terminals, a public bench, a kiosk. lampadaire, poteau électrique, mur, pont. lamppost, electric pole, wall, bridge. L'unité, avec ou sans boîtier, peut être fixée sur des équipements tels que The unit, with or without housing, can be attached to equipment such as en bas et de gauche à droite est fixé sur le mat (8).  bottom and from left to right is fixed on the mast (8). directement sur le corps en mouvement. Le télémètre, orientable de haut directly on the moving body. The rangefinder, adjustable from high montés sur le même support et la réflexion de l'onde optique se fait mounted on the same support and the reflection of the optical wave is done direction. En mode proximité, émetteur (2) et récepteur optique (3) sont direction. In proximity mode, transmitter (2) and optical receiver (3) are de deux récepteurs optiques réglables (2), orientés dans une même two adjustable optical receivers (2), oriented in the same longueur quelconque, par exemple de 50 cm, muni à ses deux extrémités any length, for example 50 cm, provided at both ends sur lequel est monté un bras (13) orientable et immobilisable d'une on which is mounted an arm (13) orientable and immobilizable of a Le support (1) de cette unité comporte un socle (7) supportant un mât (8) The support (1) of this unit comprises a base (7) supporting a mast (8) 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on puisse2) Device according to claim 1 characterized in that one can changer les cellules optiques et utiliser des cellules fonctionnant en mode change optical cells and use cells operating in mode réflex ou barrage. En mode réflex, les émetteurs et les récepteurs optiques reflex or barrage. In reflex mode, optical transmitters and receivers sont montés sur le même support mais les retours des ondes optiques sont are mounted on the same support but the optical wave returns are assurés par des réflecteurs (17) montés, vissés ou collés sur un autre provided by reflectors (17) mounted, screwed or glued to another support en vis à vis, pas nécessairement une potence avec des bras support opposite, not necessarily a gallows with arms orientables mais aussi par exemple un mur, une barrière, une glissière. En orientable but also for example a wall, a barrier, a slide. In mode barrage, les émetteurs et les récepteurs optiques sont séparés et beam mode, the optical transmitters and receivers are separated and placés en vis à vis. Les deux émetteurs optiques doivent être montés sur placed opposite. The two optical transmitters must be mounted on un deuxième support et doivent être reliés à une seconde alimentation a second support and must be connected to a second power supply autonome (6), L'ensemble pouvant être enveloppé par un boîtier. autonomous (6), the assembly being able to be enveloped by a box. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'unité puisse être3) Device according to claim 1 characterized in that the unit can be disposé en position horizontale avec des visées verticales des capteurs, arranged in a horizontal position with vertical sightings of the sensors, fixée par exemple à un poteau au-dessus d'une chaussée afin de mesurer attached for example to a pole above a roadway to measure la hauteur des mobiles. Suivant les cellules optiques utilisées, des the height of the mobiles. Depending on the optical cells used, réflecteurs (17) peuvent être collés sur la chaussée. reflectors (17) can be stuck on the road. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il ne puisse utiliser4) Device according to claim 1 characterized in that it can not use qu'une seule unité placée en position verticale, à différents endroits le long only one unit placed in vertical position, at different places along de l'axe de déplacement des mobiles à des moments différents et dont les of the axis of movement of the mobiles at different times and whose diverses séries de mesures sont exploitées de façon à établir une analyse various series of measurements are used in order to establish an analysis globale des trajectoires des corps en déplacement. overall trajectories of moving bodies. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on puisse lui5) Device according to claim 1 characterized in that one can him associer d'autres unités identiques pilotés ensemble par un poste central associate other identical units controlled together by a central station (18) soit par câble, soit par radio et placés à différents endroits le long de (18) either by cable or by radio and placed in different places along l'axe de déplacement des mobiles et permettant une analyse individuelle the axis of movement of the mobiles and allowing an individual analysis et en temps réel de la trajectoire des corps en déplacement qui peut être and in real time of the trajectory of moving bodies which can be visualisée sur un écran, ainsi qu'une analyse globale.  viewed on a screen, as well as a global analysis.
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