FR2712705A1 - Perfectionnements aux installations pour la détection de véhicules en cours de déplacement. - Google Patents

Abstract

Installation de perception sismique directionnelle utilisant les signaux électriques engendrés par deux géophones (GA et GB ), traités par des circuits (5) sensibles à la phase et à l'amplitude, des circuits comparateurs (7), des circuits logiques (9) pour afficher (en 11), avec un minimum de fausses alarmes, le type et la direction de véhicules se déplaçant à proximité des géophones.

Description

Perfectionnements aux installations pour la détection

de véhicules en cours de déplacement.

L'invention est relative à la détection de vé-

hicules en cours de déplacement, c'est-à-dire à une opé-

ration permettant de déceler l'existence de tels véhicu-

les; et elle concerne plus particulièrement, des ins-

tallations sismiques pourvues d'équipements permettant de classer des véhicules aussi bien selon leur type

(par exemple: véhicules à roues ou véhicules à chenil-

les, lourds ou légers) que selon leur direction de dé-

placement.

Une installation pour la détection et le clas-

sement de véhicules en cours de déplacement se trouve décrite dans la demande de brevet GB n 27525/73. Dans cette installation, on utilise deux canaux parallèles sensibles à l'amplitude pour comparer les amplitudes maximales d'un signal de géophone avec chacun de deux seuils d'amplitude afin d'établir la distinction entre des signaux qui sont caractéristiques de véhicules à

roues et des signaux qui sont caractéristiques de véhi-

cules à chenilles. Les deux canaux sensibles à l'ampli-

tude sont combinés avec un troisième canal capable de mesurer la durée de signaux d'amplitude et d'inhiber

l'indication de signaux d'une durée trop brève. L'utili-

sation de ce canal sensible à la durée permet donc de rejeter de faux signaux résultant d'impulsions telles que celles résultant de coups de canon ou d'autres bruits. L'information que fournit une telle installation

est indépendante de la direction de déplacement des vé-

hicules. D'autre part, étant donné qu'une détection réa-

lisée de cette manière dépend seulement de mesures sim-

ples de l'amplitude de signaux, l'aptitude de cette

installation à déceler l'existence de véhicules indivi-

duels se déplaçant en convoi est limitée. Un autre pro-

blème se trouve introduit par l'affaiblissement ou éva-

nouissement intermittent des vibrations sismiques détec-

tées. Cet effet peut donner naissance à une indication multiple d'un seul et unique véhicule en cours de dé- placement.

On a utilisé des réseaux linéaires de disposi-

tifs sensibles à des vibrations sismiques (autrement dit, de géophones), connectés alternativement à deux circuits différents, comme moyen permettant de limiter la sensibilité d'une installation d'alarme afin qu'elle ne réponde qu'à une intrusion dans une région localisée

(voir le brevet GB no 1 246 264).

Selon un premier aspect, la présente invention a pour objet une installation pour la détection d'objets

en cours de déplacement, une telle installation compre-

nent: - un circuit sensible à la phase, répondant à deux signaux électriques d'entrée, pour en déduire un signal de sens

de phase qui est en relation avec la différence de pha-

se relative entre ces signaux d'entrée; - un circuit sensible à l'amplitude, répondant à au moins un des deux signaux électriques d'entrée, pour comparer

l'amplitude maximum d'au moins ce premier des deux si-

gnaux d'entrée avec un premier seuil d'amplitude dont la grandeur est prédéterminée de façon à établir une distinction entre des signaux électriques, qui sont caractéristiques d'au moins une classe d'objets en cours de déplacement, et d'autres signaux électriques,

et pour en déduire un premier signal de seuil d'ampli-

tude, signal qui dépend du résultat de cette première comparaison; et - un circuit de traitement connecté à la fois au circuit sensible à la phase, pour recevoir le signal de sens de phase, et au circuit sensible à l'amplitude, pour recevoir le signal de seuil d'amplitude, afin d'engendrer un signal de sortie indiquant la détection d'un objet en cours de déplacement si, cependant que ledit premier seuil d'amplitude se trouve dépassé, le signal de sens

de phase varie selon une variation dans la relation mu-

tuelle d'avance et de retard de phase entre les deux

signaux électriques d'entrée.

Ci-après cette installation est désignée comme

étant "l'installation définie en premier lieu".

Dans l'installation définie en premier lieu ci-

dessus, toutes variations du signal de sens de phase qui

interviennent cependant que ledit premier seuil d'ampli-

tude n'est pas dépassé n'aboutissent pas à l'indication d'un objet en cours de déplacement. Le taux de fausses alarmes se trouve ainsi réduit par comparaison avec le cas d'installations dans lesquelles on n'a pas introduit d'interraction mutuelle entre circuit sensible à la phase et circuit sensible à l'amplitude. On peut obtenir une réduction supplémentaire du taux des fausses alarmes en utilisant un seuil dit adaptif, c'est-à-dire un seuil qui n'est pas fixe mais est lent à suivre des variations

dans l'amplitude des signaux.

Il est préférable que le circuit sensible à

l'amplitude réponde aux deux signaux électriques d'entrée.

Le circuit sensible à l'amplitude peut donc comporter des moyens pour faire la somme des deux signaux électriques d'entrée et des moyens pour comparer le signal de somme

résultant avec le premier seuil d'amplitude.

Le signal de sens de phase, qui se trouve engen-

dré au cours du fonctionnement du circuit sensible à la phase, peut être un signal à deux valeurs dont l'état

dépend du signe de seulement la différence de phase rela-

tive entre les deux signaux d'entrée afin d'établir une distinction entre une relation mutuelle de phase en

avance et phase en retard entre ces signaux.

I1 est toutefois préférable que la grandeur du signal de sens de phase reflète le degré de cohérence des deux signaux d'entrée et que son signe dépende du sens de la différence de phase relative de ces signaux, et aussi que le circuit de traitement soit adapté à travailler sur ce signal de sens de phase de façon à

rejeter celles des variations du signal de sens de pha-

se qui ne sont pas caractéristiques du passage d'un ob-

jet en cours de déplacement. Le circuit de traitement

peut donc comporter: des moyens comparateurs pour com-

parer ce signal de sens de phase avec chacun des deux

niveaux de seuil; et des moyens du type porte tempori-

sée pour inhiber l'indication d'un objet en cours de déplacement si lesdits deux niveaux de seuil de signal

de sens de phase ne se trouvent pas traversés ( ou croi-

sés) consécutivement au cours d'un intervalle de temps d'une durée prédéterminée afin d'établir une distinction entre celles des variations du signal de sens de phase qui sont caractéristiques du passage d'un objet en cours de déplacement et d'autres variations du signal de sens

de phase.

Une conséquence de la structure de l'installa-

tion définie ci-dessus est que, en présence d'un convoi de véhicules en cours de déplacement, des variations du signal de sens de phase peuvent intervenir non seulement pendant le passage de chaque véhicule, mais aussi entre les passages des véhicules. Ces dernières variations dans le signal de sens de phase peuvent satisfaire au critère ci-dessus de durée et d'amplitude mais seront

du sens opposé à celui qui résulte despassages des vé-

hicules. Par conséquent, afin de permettre le rejet de ces variations résultantes et de permettre une détection séparée de chaque objet en cours de déplacement qui passe en étroite succession, il est préférable que le circuit de traitement comporte aussi un circuit du type

mémoire à la fois pour suivre des variations successi-

ves du signal de sens de phase de même sens et pour rejeter des variations intermédiaires du signal de sens

de phase de sens oppose.

Les signaux d'entrée, utilisés par l'installa-

tion, peuvent être obtenus à partir de deux géophones externes qui répondent chacun aux vibrations sismiques

engendrées par des objets en cours de déplacement. L'ins-

tallation peut donc comporter un circuit sensible à la

phase et qui répond à ces signaux résultants, ledit cir-

cuir possédant par conséquent deux filtres passe-bande

adaptés, répondant respectivement à chaque signal électri-

que et définissant tous deux ensemble une bande passante

se trouvant dans le spectre des vibrations sismiques.

Quand les deux géophones sont déployés, il est important, afin d'éviter une ambiguïté, qu'ils soient séparés par une distance n'excédant pas la moitié de la longueur

d'onde de la bande supérieure.

Selon un deuxième aspect, la présente invention a pour objet une installation pour la détection et la classification d'objets en cours de déplacement et qui comprend l'installation définie ci-dessus en premier lieu, caractérisée en ce que: le circuit sensible à l'amplitude comprend des moyens pour comparer l'amplitude maximum d'au moins un des signaux d'entrée avec un second seuil

d'amplitude ayant une grandeur prédéterminée afin d'éta-

blir une distinction entre des signaux électriques qui sont caractéristiques d'une première classe d'objets en cours de déplacement et des signaux électriques qui sont caractéristiques d'une autre classe d'objet en cours de déplacement, lesquels derniers signaux atteignenr une amplitude maximum plus grande, et pour en déduire un second signal de seuil d'amplitude qui dépend de la réalisation de cette seconde comparaison; et le circuit de traitement comporte des moyens pour échantillonner aussi bien les premier et second signaux de seuil d'am-

plitude, ou bien un ou plusieurs signaux qui en déri-

vent logiquement, à un instant synchronisé avec la va-

riation du signal de sens de phase caractéristique du passage d'un objet en cours de déplacement, et des moyens répondant à de tels signaux échantillonnés pour

fournir une classification des objets en cours de dé-

placement. De préférence, le circuit sensible à la phase

comporte des moyens analogiques pour engendrer un si-

gnal de sens de phase dont la grandeur reflète le degré de cohérence des deux signaux d'entrée et dont le signe dépende du sens de la différence de phase relative des

deux signaux d'entrée, et le circuit de traitement com-

porte des moyens comparateurs pour comparer le signal

de sens de phase avec deux niveaux de seuil, l'échantil-

lonnage étant synchronisé afin qu'il intervienne pen-

dant la variation du signal de sens de phase aussitôt que les deux niveaux de seuil de signal de sens de phase

ont été traverses.

Le premier et le second seuil d'amplitude peu-

vent être prédéterminés de façon à établir une distinc-

tion entre des signaux électriques qui sont caractéris-

tiques de véhicules à roues et des signaux électriques

qui sont caractéristiques de véhicules à chenilles.

En outre, le circuit sensible à l'amplitude peut comporter encore d'autres moyens pour comparer l'amplitude maximum avec un autre seuil d'amplitude, permettant ainsi d'établir une distinction entre des signaux possédant, par exemple, les caractéristiques correspondant à des véhicules à chenilles légers et à

des véhicules à chenilles lourds.

Selon un troisième aspect, l'invention a pour

objet une installation directionnelle pour la détec-

tion d'objets en cours de déplacement, cette installa- tion comprenant l'installation définie en premier lieu ci-dessus et étant caractérisée en ce que le circuit

de traitement comporte des moyens sensibles à la direc-

tion et répondant au signal de sens de phase pour en déduire au moins un signal directionnel dépendant du

sens de variation du signal de sens de phase correspon-

dant à une variation de la relation mutuelle en avance

et en retard de phase entre les deux signaux d'entrée.

En particulier, le circuit sensible à la phase peut comporter les susdits moyens analogiques, et le circuit de traitement peut comporter les susdits moyens comparateurs, le sens de la variation du signal de sens

de phase étant déterminé à partir de l'ordre dans le-

quel les deux niveaux de seuil de signal de sens de

phase sont traversés.

On peut utiliser le signal directionnel pour

commander un dispositif d'affichage. A titre de varian-

te, on peut l'utiliser dans un système sélectif servant

à surveiller le déplacement dans une direction à l'ex-

clusion du déplacement dans la direction opposée.

On décrit ci-après, à titre d'exemples bien entendu non limitatifs, différents modes de réalisation

de l'invention. Pour cette description, il convient de

se reporter aux dessins ci-joints, dans lesquels:

- la figure 1 représente schématiquement une instal-

lation pour la perception directionnelle de vibrations

sismiques, une telle installation étant conçue et réa-

lisée conformément aux principes de la présente invention; - la figure 2 représente schématiquement un montage de circuits utilisable dans l'installation représentée

figure 1, permettant d'établir le seuil et la détec-

tion d'amnlitude de signaux; - la figure 3 représente schématiquement un montage de circuits logiaues utilisables dans l'installation représentée figure 1

- la figure 4 représente deux formes d'ondes de si-

gnaux pour illustrer un échantillonnage de corrélation réalisable dans l'installation représentée ficure 1;

--les figures 5(a) et 5(b) sont des graphiques re-

présentant la variation de l'amplitude d'un signal en fonction du temps et qui illustrent respectivement la variation de l'amplitude maxim.m Vs d'un signal perçu et la variation d'amplitude P d'un signal de sens de phase engendré dans l'installation représenté dans la

figure 1 ci-dessus, ces signaux correspondant au par-

cours suivi par un véhicule à chenille léaer se dépla-

çant de gauche à droite le long d'une route adjacente à deux géophones détecteurs connectés à l'installation; et - les fiaures 6(a) à6(1) représentent la forme de signaux logiques engendrés pendant le fonctionnement de]'installation représentéepar les figures 1 à 3 cidessus.

Dans l'installation de perception sismique di-

rectionnelle que représente la figure 1. des signaux électriaues de réponse préamplifiés, engendrés par une paire de géophones GA et GB et par des amplificateurs de tête 1A et lB, connectés respectivement à chacun des

géoohones. sont traités oar deux circuits Darallèles.

à savoir un circuit sensible à l'amplitude 3 et un cir-

cuit sensible à la phase 5. Dans le mode de construc-

t.ion préféré représenté. un signal continu de sens de phase P ennendré dans le circuit 5 sensible à la phase est comparé avec deux seuils d'amplitude + T dans un

montage de circuits comparateurs 7 et deux signaux lo-

giques de seuil de phase Px, Py se trouvent engendrés, la valeur logique de ces signaux dépendant du fait que l'amplitude du signal de sens de phase Pse trouve situé au-

dessus ou au-dessous de ces seuils -T. Ces signaux lo-

giques Px, Py, conjointement avec d'autres signaux lo-

giques W, TL et TH engendrés par le circuit 3 sensible à l'amplitude, sont utilisés par le système de circuits

logiques 9 et, par son intermédiaire, actionnent un dis-

positif indicateur d'affichage 11 à l'aide de moyens

électroniques de commande incorporés, eux-mêmes action-

nés par les circuits logiques 9. Le dispositif d'affi-

chage 11 fournit des indications à la fois en ce qui concerne la direction d'un véhicule (c'est-à-dire de gauche à droite, ou de droite à gauche, le long d'une route) et en ce qui concerne la classe de ce véhicule (c'est-à-dire à roues, à chenilles léger ou à chenilles lourd). Bien qu'une information suffisante en vue de

permettre la classification de véhicules, selon l'am-

plitude des signaux, puisse être obtenue en connectant le montage 3 de circuits sensibles à l'amplitude à seulement un des deux géophones GA et GB, il se révèle avantageux d'utiliser l'information provenant des deux appareils. Dans le circuit préféré 3', sensible à l'amplitude, représenté figure 2, on effectue, dans un autre étage amplificateur 13, la somme des deux signaux préamplifiés. Les signaux, après amplification, font

l'objet d'une détection d'enveloppe dans un étage détec-

teur 15 puis d'une classification selon l'amplitude maximum au moyen d'un montage de circuits de seuil 17

servant à engendrer des signaux logiques W, TL et TH.

Etant donné que le signal enveloppe, détecté dans l'étage détecteur 15, est le résultat des signaux dont

on a fait la somme, la résolution ainsi obtenue se trou-

ve marginalement améliorée.

L'étage amplificateur 13 doit être capable de travailler sur un large intervalle dynamique de signaux,

susceptibles de correspondre à des véhicules de diffé-

rentes classes allant de véhicules à roues jusqu'à des véhicules à chenilles, lourds ou légers. Pour cette raison, les signaux préamplifiés sont appliqués à deux amplificateurs en parallèle 13A et 13B établissant une somme et qui sont de gains différents. Le premier, 13A, de ces amplificateurs alimente un redresseur 15A à onde pleine (c'est-à- dire opérant sur les deux alternances)

et un circuit de filtrage ou lissage 15A'. Ce redres-

seur 15A fournit aussi un gain supplémentaire d'ampli-

fication et le signal détecté d'enveloppe lissée ap-

paraissant à la sortie du circuit 15A' est appliqué à l'entrée soustractive d'un amplificateur de différence

17A qui fait partie du montage de circuitsde seuil 17.

Le second de ces amplificateurs 13B alimente deux lignes

en parallèle, chacune de ces lignes comportant un re-

dresseur à onde pleine 15B, 15C, un circuit de filtrage ou lissage 15B', 15C' et un amplificateur de différence 17B, 17C. L'entrée additive de chaque amplificateur de différence 17A, 17B et 17C est connectée à une source de tension électrique de seuil d'adaptation VA, VB, Vc Chaque amplificateur de différence 17A, 17B et

17C est connecté avec réaction, de façon telle que cha-

que amplificateur se trouve commuté dans l'un de deux états, à savoir totalement en marche ou totalement à l'arrêt, en engendrant ainsi des signaux logiques de seuil "Haut" ou "Bas". Chaque signal logique de seuil d'amplitude W, TL ou TH est commuté de l'état "Haut" logique à l'état "Bas" logique quand l'amplitude du

signal détecté enveloppe apparaissant sur une des li-

gnes correspondantes croit au-dessus de la tension é-

lectrique de référence correspondante. Le gain de li-

gne (c'est-à-dire le gain cumulatif auquel ont contri-

bué ensemble les amplificateurs 13A ou 13B et le re- dresseur 15A, 15B ou 15C) est réglé, dans chaque cas,

et les tensions de référence sont déterminées de fa-

çon à définir un niveau de seuil différent Vw, VTL, VTH par rapport aux entrées I des préamplificateurs 1A, lB. Le plus bas de ces niveaux de seuil, Vw, est réglé de manière à distinguer aussi bien les véhicules à roues et à chenilles de sources de signaux sismiques de plus faible amplitude. Le niveau intermédiaire, VTL, des niveaux de seuil est réglé de manière à distinguer les véhicules à chenilles des véhicules à roues, et le niveau le plus élevé, VTH, est réglé de façon à distinguer des véhicules à chenilles lourds d'autres véhicules à chenilles qui produisent, à un maximum d'enveloppe, des signaux sismiques d'amplitude maximum inférieure. En utilisant des géophones à cadre mobile ayant une sensibilité de 1,8 V/cm/s et qui sont déployés

de 2 mètres sur le côté de la route, et des amplifica-

teurs de tête ayant un gain approximativement égal à dB, des niveaux de seuil, respectivement rapportés à des entrées I d'amplificateurs ayant pour valeurs 320 mVpp (Vw), 3 mVpp (VTL) et 30 mVpp (VTH) se sont

révélés adéquats.

Le circuit 5 sensible à la phase reçoit les signaux préamplifiés des deux géophones aux bornes d'entrée de deux circuits 19A et 19B qui sont des

filtres passe-bande adaptés, montés en parallèle. Cha-

que circuit-filtre 19A, 19B comprend des filtres Butterworth de second ordre passe-bas et passe-haut qui limitent la largeur de bande entre des valeurs de 20 Hz

et 70 Hz, l'étage passe-haut comportant un gain supplé-

mentaire de 20 dB. Bien que ceci provoque une limita-

tion de quelques signaux qui correspondent au passage de véhicules à chenilles, ceci est sans conséquence étant donné que la teneur en basse fréquence d'un tel signal n'est jamais dominante, et il est plus important que les étages limiteurs 21A, 21B qui sont placés à la suite des circuits-filtres 19A, 19B puissent travailler

effectivement avec des signaux d'entrée de petite am-

plitude.

Les signaux limités apparaissant aux bornes de

sortie des limiteurs 21A, 21B, et qui sont respective-

ment les signaux A et B, sont traités dans un montage 23 de circuits de perception afin d'engendrer le signal

P de sens de phase. Ce montage 23 de circuits de per-

ception comporte une bascule (ou flip-flop) 23A déclen-

chée par un front positif. Les signaux limités, A et B, sont appliqués respectivement aux bornes d'entrée de

données "D" et d'horloge "CK" de cette bascule. Le pre-

mier de ces signaux limités, le signal A, est verrouillé

à la traversée de l'autre signal, B, passant d'une va-

leur nulle à une valeur positive, et l'état du signal engendré à la sortie Q de la bascule 23A déclenchée par un front positif dépend du signe de la différence de

phase relative entre ces signaux limités.

En général, on constate que les signaux prove-

nant des géophones ne sont pas de pures sinusoïdes et que ceci a pour résultat un bruit mesurable apparaissant

dans le signal de sens de phase résultant.

Dans l'agencement préféré représenté en poin-

tillé sur la figure 1, les signaux limités A et B engen-

drés à la sortie de chaque limiteur 21A et 21B sont

aussi mis en corrélation par trois bascules supplémen-

taires 23B, 23C et 23D et on en fait la somme en connec-

tant ces trois dernières bascules et la bascule 23A aux entrées d'un amplificateur de sommation 25. La sortie du limiteur 21A est connectée à l'entrée de données D de la bascule 23A et à l'entrée d'horloge, ou chronométrique, CK de la bascule 23D. Elle est aus-

si connectée, en passant par l'intermédiaire d'un in-

verseur 27A, à l'entrée de données D de la bascule 23B et à l'entrée chronométrique CK de la bascule 23C. La

sortie de l'autre limiteur 21B est connectée à l'en-

trée de données D de la bascule 23C et à l'entrée chronométrique CK de la bascule 23A. Elle est aussi connectée, par l'intermédiaire d'un autre inverseur 27B, à l'entrée de données D de la bascule 23D et à

l'entrée chronométrique CK de la bascule 23B.

Comme le montre la figure 4, quatre échantil-

lons en corrélation I à IV des signaux limités A et B se trouvent engendrés par cet agencement, et tout

bruit qui n'est pas en corrélation entre ces échantil-

lons se trouve réduit par sommation. Le signal A est verrouillé à la traversée de l'échantillon I (passant

d'une valeur nulle à une valeur positive) et son inver-

se à la traversée de l'échantillon II (passant d'une valeur nulle à une valeur négative) du signal B. Le signal B est verrouillé à la traversée de l'échantillon III (passant d'une valeur nulle à une valeur négative)

et son inverse à la traversée de l'échantillonIV (pas-

sant d'une valeur nulle à une valeur positive) du si-

gnal A.

Un filtrage ou lissage supplémentaire est ef-

fectué par un circuit correspondant 29. Dans le mode de réalisation décrit ici, ce circuit comporte un filtre Butterworth passe-bas de second ordre possédant une largeur de bande choisie égale à environ 0,7 Hz. On

utilise un tel circuit depréférence à un simple cir-

cuit intégrateur du type RC, car il est plus efficace

pour réduire un bruit du type à gradins dans le signal.

Un signal P de sens de phase quasi-continu, filtré ou lissé se trouve ainsi engendré et apparaît à la sortie du circuit de filtrage ou lissage 29. Les signaux logiques Px et Py de seuil de phase sont obtenus à partir du signal P de sens de phase au moyen d'un ensemble de circuits comparateurs

7. Cet ensemble comprend deux amplificateurs de dif-

férence 7A et 7B à chacun desquels répond un déclen-

cheur Schmitt (non explicitement représenté). Chaque déclencheur Schmitt fonctionne de façon telle que des variations dans le niveau logique ont pour résultat des

fronts de tension bien définis, ces derniers étant né-

cessaires pour réaliser un déclenchement effectif des circuits logiques 9. Le signal de sens de phase P est

appliqué à l'entrée additive du premier de ces amplifi-

cateurs de différence 7A, et une tension de référence + T est appliquée à l'entrée soustractive. Le signal logique Px passe d'un état logique "Haut" à un état logique "Bas" quand l'amplitude du signal de phase P tombe au-dessous du niveau de la tension de référence + T. Le signal de sens de phase P est aussi appliqué à l'entrée soustractive de l'autre amplificateur de différence 7B cependant que l'inverse de la tension de référence, - T, est appliquée à l'entrée additive. Le signal logique Py qui apparaît à la sortie de cet amplificateur 7B passe d'un état logique "Haut" à un

état logique "Bas" quand l'amplitude du signal de pha-

se s'élève au-dessus du niveau de seuil - T. L'ordre dans lequel varie le niveau logique

* des signaux Px et Py est perçu par les circuits logi-

ques 9 et sert à indiquer la direction du véhicule.

Toutefois, il apparaît aussi des transitions de phase

parasites qu'il est nécessaire de rejeter afin d'abais-

ser les taux des fausses alarmes qui en résulteraient

si cette information seule était utilisée. On a cons-

taté que des transitions parasites apparaissent pour des véhicules à chenilles se déplaçant au loin, cas dans lequel la phase du signal peut être affectée par une propagation au travers d'un terrain non homogène. Toutefois, les transitions de signal de sens de phase dues à l'hétérogénéité du terrain qui apparaissent10 ainsi sont généralement lentes et, avec la notion de seuil de temps appliquée par les circuits logiques 9, des transitions d'une trop longue durée se trouvent

rejetées. Un rejet des fausses alarmes est aussi favo-

risé en inhibant une indication de direction de façon telle que l'information concernant la direction est utilisée seulement lorsque l'amplitude du signal est supérieure au seuil adaptif d'amplitude la plus basse

Vw, c'est-à-dire quand, dans le cas habituel, le vé-

hicule surveillé se trouve à une proximité raisonna-

blement étroite des deux géophones GA et GB.

Dans les circuits logiques 9' représentés fi-

gure 3, un signal logique de direction LR et un signal de validité H sont engendrés par deux étages logiques

31 et 33. Dans le premier de ces étages (l'étage lo-

gique 31), les signaux logiques de seuil de phase Px et Py qui apparaissent aux sorties des circuits compa-

rateurs 7 sont appliqués aux entrées chronométriques CP d'une paire de bascules 35A et 35B déclenchées par un front d'impulsion et couplées en croix. A condition que les entrées CD de retour en position zéro de ces bascules soient dans un état logique "Bas", l'une ou l'autre des sorties "Q" de ces bascules (les lignes de sortie Q1 ou Q2) est amenée dans un état "Haut" quand un des signaux Px, Py passe de "Bas" à "Haut" et une tension de front évoluant vers une valeur positive

est appliquée à l'une des entrées chronométriques CP.

Ces lignes de sortie Q1 et Q2 sont connectées chacune à une porte ET 37A et 37B respectivement. Chacune des portes ET 37A et 37B possède une autre entrée connectée de manière à recevoir un signal différent appartenant à la paire de signaux Px et Py, par l'intermédiaire d'inverseurs 39A et 39B. Chaque porte ET 37A et 37B est connectée par sa sortie à l'une des deux lignes de

sortie A1 et A2, respectivement, du premier étage.

L'agencement est tel que seulement une de ces lignes est amenée dans l'état logique "Haut" quand, après une variation d'état dans l'un des signaux Px ou Py de l'état "Bas" à l'état "Haut", l'autre signal Py ou Px varie de la manière opposée. Les deux lignes de signal A1 et A2 sont connectées aux entrées CD de remise en

position de zéro des deux bascules 35A et 35B par l'in-

termédiaire d'une première porte OU 41, d'un circuit T de retard de remise en position zéro, et d'une seconde

porte OU 43. Quand des variations successives des si-

gnaux logiques Px et Py interviennent, une impulsion se trouve engendrée sur l'une des lignes A1 ou A2, la largeur de cette impulsion étant déterminée en partie par le retard apparaissant dans le circuit t de retard

de remise en position de zéro.

Dans l'état de remise au zéro, les deux lignes A1 et A2 ainsi que les sorties Q1 et Q2 des bascules sont maintenues dans l'état "Bas" et une information ultérieure d'indication se trouve inhibée. Les entrées CD de remise au zéro des deux bascules 35A et 35B sont aussi connectées, par l'intermédiaire de la porte OU 43,

à la sortie de signal logique W du circuit de seuil 17.

En conséquence, une information d'indication est aussi inhibée pendant que le signal W est dans un état logique "Haut", c'est-à-dire pendant que le signal perçu Vs est inférieur au niveau de seuil V le plus bas, alors que tous les véhicules surveillés se trouvent hors de la

zone rapprochée surveillée.

Les entrées CD de remise au zéro des deux bas-

cules 35A et 35B sont aussi connectées, par l'intermé-

diaire de la porte OU 43, à la sortie C d'un compteur chronométrique 45. Le compteur 45 est synchronisé par un générateur d'impulsions 47; l'entrée MR de remise à zéro de ce compteur, qui est active quand elle est maintenue dans un état logique "Haut", est connectée

aux sorties des inverseurs 39A et 39B par l'intermé-

diaire d'une porte OU 49. La sortie C du compteur est maintenue dans un état "Bas" pendant que le compteur est maintenu dans son état de remise au zéro. Quand l'un ou l'autre des signaux logiques de sens Px et Py passe dans un état "Haut", indiquant la possibilité d'approche étroite d'un véhicule, l'entrée MR de remise au zéro passe dans un état "Bas" et le compteur se met en marche. Pendant que le compteur se trouve dans cet

état, et à condition qu'il ne soit pas de nouveau rame-

né au zéro, la sortie C se trouve maintenue dans un état "Bas" jusqu'à ce que, après un intervalle de temps d'une durée prédéterminée At mesurée par un nombre fixe d'impulsions de comptage, elle soit amenée dans un état "Haut" qui provoque la remise au zéro des bascules 35A et 35B. De cette manière, si la transition de phase est d'une durée trop longue, une indication de direction se trouve inhibée. Avec les seuils - T du signal de sens de phase réglés à 40% du maximum du signal de sens de

phase, on a constaté qu'un intervalle At de 2,5 secon-

des permet de rejeter d'une manière adéquate les signaux parasites. Le second étage logique 33 est introduit pour

faciliter la détection de véhicules individuels se dé-

plaçant en convoi.

Le second étage logique 33 comprend une secon-

de paire de bascules 51A et 51B déclenchées par un front d'impulsion et qui sont couplées en croix, les

entrées chronométriques CP de ces bascules étant connec-

tées aux lignes de sortie A1 et A2 du premier étage lo-

gique 31. Les bornes de sortie Q de ces bascules 51A et 51B sont respectivement connectées, par des lignes Q1 et Q2 à des portes ET 53A et 53B. Les bornes de sortie de ces portes ET sont connectées par des lignes B1 et B2 à une porte OU 55 qui est suivie par une autre porte ET 57 et un dispositif monostable 59. L'autre entrée de chaque porte ET 53A et 53B est connectée aux

lignes de sortie A1 et A2 du premier étage 31. Les en-

trées CD de remise au zéro des bascules 51A et 51B sont connectées en parallèle par l'intermédiaire d'une porte OU 61 à la ligne de signal logique W, et la porte ET 57 est connectée à cette ligne par l'intermédiaire d'un

inverseur 63A.

Les bascules 51A et 51B conservent la mémoire du sens de la première transition valable du signal de

sens de phase Pobservable après que le seuil Vw corres-

pondant à un véhicule à roues a été dépassé. Pendant le passaae d'un convoi, et cependant nue le seuil Vw pour véhicules à roues est dénassé, le signal de sens de

phase F peut changer d'état entre des nas-ag-s do véhi-

culps. Tes bascules 51A et 51 servent à "exnulser" (à l'aide de portes) toute transition inter-réhicules de sens opposé qui neuvent intervenir entre des passages de véhicules. Un niveau "Haut" sur l 'une dec lignes B1 nu B2 signifie qu'une transition valable du sens approprié est intervenue, et il sert à déclencher le dispositif monostable 59 pour engendrer une impulsion

"H" qui constitue un signal de validité,cependant que le seuil cor-

respondant à un véhicule à roues est encore dépassé.Si ledit seuil correspondant à un véhicule à roues cesse d'être dépassé,toutefois,la

porte ET 57 se fermTe et il n'est pas engendré d'impulsion de validité.

On a aussi constaté que des transitions para-

sites de signal de phase sont occasionnellement obser-

vables pendant l'approche de véhicules à chenilles alors que le signal se trouve dans l'état correct. Une telle transition provoquerait le mauvais état d'une bascule 51 et inhiberait donc une détection du véhicule. Pour empêcher cela, les entrées CD de remise au zéro des

bascules 51A et 51B sont connectées aussi, par l'in-

termédiaire d'une porte OU 61, à un circuit de diffé-

rentiation A qui reçoit une énergie d'entrée provenant de la ligne de signal logique TL par l'intermédiaire

d'un inverseur 63B. Les bascules 51A et 51B sont rame-

nées au zéro quand le seuil VTL correspondant à un vé-

hicule à chenilles est dépassé et quand des impulsions sont alors appliquées aux entrées CD de remise au zéro

de ces bascules. Ensuite, les bascules 51A et 51B con-

servent en mémoire le sens de la transition vraie du signal de sens de phase P. Une des sorties Q des bascules 51A et 51B sert

à engendrer le signal logique de direction "LR".

Le signal logique de direction "LR", le signal

de validité "H" et les signaux logiques de seuil d'am-

plitude W, TL et TH servent à amorcer le fonctionnement

d'un dispositif d'affichage indicateur.

Les signaux logiques de seuil d'amplitude W, TL et TH sont en premier lieu traités par les circuits logiques 63 afin d'engendrer des signaux logiques de

classification W', TL' et TH' lesquels signaux signi-

fient respectivement, quand ils sont dans un état "Haut", la détection d'un véhicule à roues, d'un véhicule à

chenilles léger ou d'un véhicule à chenilles lourd.

Les circuits logiques 63 comprennent les deux inver-

seurs 63A et 63B et un autre inverseur 63C, ce dernier étant connecté au circuit de seuil 17 pour recevoir le signal logique TH de seuil d'amplitude. Les circuits logiques 63 comprennent encore deux portes ET 65A et B, la première porte ET 65A étant connectée par la première de ses deux entrées à un inverseur 63A et recevant, par son autre entrée, le signal logique TL tandis que la seconde porte ET 65B est connectée par la première de ses deux entrées à un inverseur 63B

et reçoit, par son autre entrée, le signal logique TH.

Les signaux logiques de classification W', TL' et TH' sont logiquement rapportés aux signaux logiques de seuil d'amplitude W, TL et TH par les relations:

W= W. TL TL = TL' T H;T H

Un signal de classification W' est dans son état "Haut" quand le signal perçu Vs se trouve situé entre les seuils Vw et VTL correspondant respectivement

aux véhicules à roues et aux véhicules à chenilles lé-

gers. Similairement, un signal de classification TL' est dans son état "Haut" quand le signal perçu Wse trouve entre les seuils VTL et VTH correspondant respectivement aux véhicules à chenilles légers et aux véhicules à chenilles lourds, et un signal TH' est dans son état

"Haut" quand le signal perçu Vs se trouve situé au-

dessus du seuil VTH correspondant à un véhicule à che-

nilles lourd.

Les signaux logiques de classification W', TL'

et TH' et le signal logique de direction LR sont connec-

H tés aux entrées de données D d'un verrou 67. L'entrée

chronométrique CP de ce verrou est connectée à la sor-

tie du dispositif monostable 59. Quand le signal de validité H passe dans son état "Haut", les entrées D sont échantillonnées et les sorties Q. Q du verrou 67

sont reconduites. Les sorties du verrou 67 sont connec-

tées aux dispositifs de commande d'affichage 11 par

l'intermédiaire d'une batterie de portes ET 69. Cha-

cune des portes ET 69 est aussi connectée à la sortie du circuit monostable 59. Ceci permet d'afficher une indication seulement pendant la durée de l'impulsion provenant du circuit monostable. On peut utiliser les dispositifs de commande 11 pour faire fonctionner un affichage lumineux par diodes émettrices de lumière DEL servant à indiquer la direction de déplacement des véhicules (de gauche à droite, ou de droite à gauche) et la classe des véhicules (à roues, à chenilles légers,

ou à chenilles lourds).

A titre de variante, on peut avoir recours à une liaison par radio pour relayer les informations de

l'indicateur à un dispositif d'affichage à distance.

On décrit ci-après le fonctionnement de l'ins-

tallation de détection sismique directionnelle pour le

cas de la détection d'un seul et unique véhicule à che-

nilles léger se déplaçant de gauche à droite le long

d'une route surveillée. Pour suivre cette description,

il convient de se reporter aux figures 5 et 6(a) à 6(1).

Pendant que le véhicule se rapproche des géo-

phones GA et GB, le signal perçu Vs commence à croître en amplitude en s'élevant au-dessus du bruit. Lorsque le véhicule est encore plus rapproché, l'amplitude du signal perçu Vs s'élève au-dessus du seuil le plus bas Vw.A w. ce point, le signal logique W de seuil d'amplitude atteint l'état "Bas" /figure 6(aI/ et a pour effet de faire atteindre l'état "Bas" aux entrées de remise à zéro CD et CD' des paires de bascules 35A et 35B, 51A et 51B /figure 6(f), 6(if/ et de faire fonctionner les bascules. Pendant que le signal perçu Vs continue à croltre encore, le seuil intermédiaire VTL est traverse, ce qui fait passer à l'état "Bas" le signal logique TL de seuil d'amplitude /figure 6(bl/ et fait passer à

l'état "Haut" les entrées CD' de remise à zéro des bas-

cules par application d'une impulsion /figure 6(iL/.

Lorsque le véhicule atteint la proximité d'un point le plus proche de la paire de géophones GA et GB et à une égale distance de ceux-ci, le signal de phase P

qui initialement possédait une amplitude négative com-

mence à croître rapidement, et le seuil de phase infé-

rieur, -T, est traversé. Ceci provoque le changement

d'état (de l'état "Bas" à l'état "Haut") du signal lo-

gique Py de seuil de phase /figure 6(dI/, fait passer à l'état "Bas" l'entrée MR de remise à zéro du compteur qui commence alors à effectuer un comptage temporisé /figure 6(e)/, et le déclenchement de la bascule 35B en faisant passer dans l'état "Haut" la sortie Q2 /figure 6(gq/. Pendant que l'amplitude du signal de phase P croit, le seuil de phase supérieur +T est

traversé, ce qui provoque le changement d'état (de l'é-

tat "Haut" à l'état "Bas") du signal logique Px de seuil

de phase /figure 6(c)/. Les bornes d'entrée de la por-

te ET 37B sont alors toutes deux dans l'état "Haut" et la sortie A2 passe dans l'état "Haut" /figure 6(gI/. Le compteur 45 est remis à zéro et l'entrée MR passe alors dans l'état "Haut" /figure 6(eI/. Il se produit aussi, lorsque A2 passe dans l'état "Haut", le déclenchement de la bascule 51B cependant que la sortie Q2' de la bascule et la sortie B2 de la porte ET 53B passent

toutes deux dans l'état "Haut" /figures 6(j) et 6(kL/.

Il en résulte aussi, quand le signal de sortie B2 passe dans l'état "Haut" et est admis à passer par la porte

OU 55 et la porte ET 57, la mise en action du disposi-

tif monostable 59 et la production d'un signal H qui est l'impulsion de validité /figure 6(1l/. Le front

avant croissant de cette impulsion déclenche le ver-

rou 67, ce qui provoque l'échantillonnage du signal logique de direction LR et des signaux logiques de

classification W', TL' et TH'. Lors de son échantil-

lonnage, le signal logique de direction LR est dans

son état "Bas", et la sortie Q (D2) du verrou est en-

trainée dans son état "Haut". Pendant que l'impulsion

de validité demeure dans son état "Haut", il en résul-

te la mise en action de l'un des circuits de commande 11 provoquant l'illumination d'une diode émettrice de lumière DEL indiquant le passage d'un véhicule détecté dans la direction de gauche à droite. Lors de leur

échantillonnage, les signaux logiques de classifica-

tion W' et TH' sont dans l'état "Bas" mais le signal TL' est dans l'état "Haut" et, par l'intermédiaire du

verrou 67, provoque aussi, simultanément, l'illumina-

tion d'une diode émettrice de lumière DEL, indiquant

le passage détecté d'un véhicule à chenilles léger.

Après un bref retard, les entrées CD de remise à zéro des bascules 35A et 35B sont admises à passer dans l'état "Haut" /fig.6(f1/ et, lors de la remise à zéro

de ces bascules, le signal de sortie Q2' et le si-

gnal de sortie A2 de la porte ET 37B, sont admis à

passer dans leur état "Bas" /figures 6(g) et 6(hi/.

Le signal de sortie B2 de la porte ET 53B passe aussi dans son état "Bas" /figure 6(kf/. Plus tard seulement, quand le signal Vs perçu s'abaisse au-dessous du seuil correspondant à un véhicule à roues Vw, et quand le signal logique W de seuil d'amplitude passe dans son état "Haut" Zfigure 6(af/, alors les entrées CD' de remise à zéro des bascules 51A et 51B passent dans leur état "Haut" /figure 6(iI/ et le signal de sortie

Q2' de la bascule 51B passe dans son état "Bas" /figu-

re 6(j)/.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Installation pour la détection d'objets en cours de déplacement, une telle installation comprenant

un circuit sensible à l'amplitude et répondant à un si-

gnal électrique d'entrée pour comparer l'amplitude maximum de ce signal d'entrée avec un premier seuil d'amplitude dont la grandeur est prédéterminée de façon à établir une distinction entre des signaux électriques, qui sont caractéristiques d'au moins une classe d'objets en cours de déplacement, et d'autres signaux électriques,

et pour en déduire un premier signal de seuil d'amplitu-

de, signal qui dépend du résultat de cette première comparaison, laquelle installation est caractérisée en ce qu'elle comprend: un circuit (23) sensible à la phase, et répondant à deux signaux électriques d'entrée, pour en déduire un signal de sens de phase qui est en relation avec la différence de phase relative entre ces signaux d'entrée; et un circuit de traitement (7 et 9) connecté à la fois au circuit sensible à la phase, pour recevoir le signal de sens de phase, et au circuit sensible à l'amplitude, pour recevoir le signal de seuil d'amplitude, afin d'engendrer un signal de sortie

indiquant la détection d'un objet en cours de déplace-

ment si, cependant que ledit premier seuil d'amplitude se trouve dépassé, le signal de sens de phase varie selon une variation dans la relation mutuelle d'avance

et de retard de phase entre les deux signaux électri-

ques d'entrée.

2. Installation selon la revendication 1, ca-

ractérisée en ce que le circuit (23) sensible à la phase engendre un signal (P) de sens de phase dont la grandeur dépend du degré de cohérence des deux signaux

d'entrée et dont le signe dépend du sens de la différen-

ce de phase relative de ces signaux.

3. Installation selon la revendication 2, ca-

ractérisée en ce que le circuit (23) sensible à la pha-

se comporte au moins une bascule (23A) répondant aux

deux signaux électriques d'entrée.

4. Installation selon la revendication 3, ca-

ractérisée en ce que le circuit (23) sensible à la pha-

se comporte plusieurs bascules (23A à 23D) répondant

aux deux signaux électriques d'entrée et engendrant cha-

cune un signal différent d'échantillonnage de phase, et un dispositif de sommation (25) connecté aux bascules

(23A à 23D) pour engendrer un signal (P) de sens de pha-

se qui soit le résultat d'une telle sommation.

5. Installation selon l'une quelconque des

revendications 2 à 4 précédentes, caractérisée en ce que

le circuit de traitement (7 et 9) comporte: des moyens comparateurs (7) pour comparer le signal (P) de sens de phase avec un seuil supérieur (+ T) et un seuil inférieur

(-T); et une porte temporisée (31) pour inhiber l'indi-

cation d'un objet en cours de déplacement si les seuils supérieur et inférieur (+T, -T) ne sont pas traversés consécutivement au cours d'un intervalle de temps d'une

durée prédéterminée afin de distinguer celles des varia-

tions du signal (P) de sens de phase, qui sont caracté-

ristiques du passage d'un objet en cours de déplacement,

d'autres variations dudit signal (P) de sens de phase.

6. Installation selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que le

circuit de traitement (7 et 9) comporte un circuit du type mémoire (33) répondant à des variations successives du signal de sens de phase, supprimant une indication chaque fois que les variations successives immédiates du signal de sens de phase sont de sens opposés, et permettant une indication séparée chaque fois que la

deuxième variation suivante est de même sens.

7. Installation selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que le

circuit de traitement (7, 9) comporte un dispositif (31 et 33) de perception de la direction qui répond à des variations du signal (P) de sens de phase de façon à engendrer un signal (LR) de sens de direction qui in- dique soit une variation du retard vers l'avance, soit

une variation de l'avance vers le retard dans la rela- tion mutuelle de phase des deux signaux électriques10 d'entrée.

8. Installation selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle

comporte deux géophones (GA, GB) pour engendrer les deux signaux électriques d'entrée, et deux filtres

passe-bande adaptés (19A, 19B), agencés entre les géopho-

nes (GA, GB) et le circuit (5) sensible à la phase, les géophones étant déployés et séparés par une distance n'excédant pas la moitié de la longueur d'onde de bande

supérieure caractéristique des filtres (191, 19B).