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Capteurs non-intrusifs

1. Les capteurs hyperfréquences utilisant l’effet Doppler.

Principe de fonctionnement

Système non-intrusif installé en accotement de chaussée, sur mât, ou portique. Un train d’ondes électromagnétiques pulsées est émis à une fréquence de l’ordre de 10 et 25GHz par une antenne radar en direction d’un véhicule. Au contact du véhicule, l’onde est réfléchie et renvoyée modifiée vers le capteur.

L’onde renvoyée par le véhicule permet de calculer la vitesse à partir du décalage de fréquence entre le signal émis et reçu, . La forme et l’amplitude du signal reçu sont directement liés à la forme du véhicule et à sa surface de réflexion. La valeur de la SER (Surface Équivalente Radar exprimée en m²) analysée permet de distinguer la silhouette des véhicules (VL/PL). Le capteurs peut aussi estimer la longueur du véhicule . Pour analyser le trafic sur plusieurs voies simultanément, il est nécessaire de choisir un matériel disposant de plusieurs « canaux » radars (à raison d’un canal utile par voie).

La distance de détection d’un véhicule est variable selon le matériel, des distances comprises entre 50m et 150m sont généralement proposées par les constructeurs.

Mesures disponibles avec les radars utilisés pour le recueil de données de trafic

Débit, vitesse, débit classifiés (VL/PL) la classification est faite à partir de la longueur ou du SER.

Limites de fonctionnement

Facteurs perturbant les détections : véhicules circulant à basse vitesse (inférieure à 20km/h), véhicules très proches les uns des autres, véhicules en forte accélération ou décélération, très petit gabarit de véhicules.

 

2. Les capteurs hyperfréquences utilisant deux antennes

Principe de fonctionnement

Système non-intrusif installé généralement en hauteur, face ou perpendiculairement aux voies de circulation. Un train d’ondes électromagnétiques pulsées est émis à une fréquence de l’ordre de 10 et 25GHz par deux antennes radar. Au contact du véhicule, l’onde est réfléchie et renvoyée modifiée vers le capteur.

Dans le cas d’un capteur utilisant deux faisceaux, de la même façon que les boucles électromagnétiques, les mesures se font par l’analyse des temps de présence et des temps de coupure entre des faisceaux. (formant l’équivalent de deux barrières). En mesurant le temps de renvoi d’un trains d’onde pulsés, il est possible de mesurer une distance d’un véhicule coupant les faisceaux du radar pour indiquer sa voie de circulation.

Mesures disponibles avec les radars utilisés pour le recueil de données de trafic

Cinémomètre bi-faisceaux hyperfréquence délivrent des données équivalentes à celles qui sont fournies par des stations à boucles électromagnétiques.

Limites de fonctionnement

Limites semblables aux capteurs n’utilisant qu’une seule antenne. Les essais de ce type de matériel montrent une forte similitude avec les stations à boucles électromagnétiques.

 

3. Les capteurs Laser

Principe de fonctionnement

Un Laser est appareil émettant un rayonnement lumineux puissant non visible, amplifié par une « émission stimulée » à l’aide de deux miroirs partiellement et totalement réfléchissant. Une des particularité du Laser est sa pureté spectrale et la possibilité d’obtenir une émission autour d’une seule longueur d’onde.

Les Lasers sont classés en six familles pour de nombreux domaines d’application mais les capteurs Laser appliqués à la détection de véhicules peuvent être classés en trois classes : les Lasers à balayage, les Lasers monopoint à faisceau conique ponctuel et les Lasers à faisceau asymétrique. Ces capteurs permettent de réaliser de la détection de véhicules, de la mesure de distance capteur/véhicules, de la mesure de vitesse et de l’analyse de longueurs et de formes de véhicules.

Tous les compteurs / analyseurs de trafic Laser sont non intrusifs, ils peuvent selon l’utilisation être installé en accotement : sur le sol, sur mâts ou en surplomb de voies de circulation : sur potences, portiques ou ouvrages d’art. Il convient par mesure de sécurité de choisir des produits « sans danger oculaire » à base de Laser de Classe1/1M.

Mesures disponibles

Débits, vitesses, longueurs et formes de véhicules, temps de présence, taux d’occupation, temps et distance inter-véhiculaire, distance capteur/véhicule.

Limites de fonctionnement

Les Lasers à balayage ou 1D ont une vitesse d’analyse limitée (< 1kHz) qui bornent leurs précisions pour les véhicules « rapides », les Lasers monopoint sont très sensibles à la pluie et leurs faisceau « étroit » ne permet pas de détecter tous les véhicules (moto par exemple), les Lasers à faisceau asymétrique constituent un moyen de détection plus fiable et plus précis.

Technologies connexes

Capteurs Infra-Rouge

 

4. Les capteurs à Infra-Rouge actifs et passifs

Principe de fonctionnement

L’infrarouge est un rayonnement électromagnétique situé dans une région spectrale invisible à l’œil humain. Dans son application liée au recueil de données de trafic routier, ces capteurs sont à distinguer en deux grandes familles : les capteurs IR passifs dont le principe de fonctionnement est la réception selon une longueur d’onde choisie comprise dans la bande de longueur d’onde IR thermique (3µm<λ<15µm), et les capteurs de type IR actifs basés sur le principe de l’émission et de la réception d’ un faisceau modulé et dont la longueur d’onde est comprise dans la bande dite IR proche (0,8µm<λ<3µm).

1- Les capteurs IR passifs.

Ces capteurs sont composés de trois parties : un capteur pyroélectrique sensible au rayonnement infrarouge, une lentille de Fresnel - parfois associée à un miroir – chargée de faire converger les rayons sur le capteur, et une partie électronique dont le rôle est de traiter le signal issu du capteur. Cette technologie repose sur le fait, que tout corps portée à une température au dessus du zéro degré Kelvin dégage une énergie sous forme d’ondes électromagnétiques. Ainsi, le véhicule est un objet détectable puisqu’il émet une source de chaleur importante et notamment au niveau de son moteur et de son pot d’échappement. La cible est détecté lorsqu’elle émet une longueur d’onde incluse dans la plage de sensibilité du capteur. Ainsi, ce type de capteur permet la détection de présence de véhicules, et proposent des applications variés telles que le comptage et la régulation du trafic, et la commande de feux tricolores. Ces capteurs sont de type non-intrusif et, en fonction du besoin, sont installés en accotement ou en surplomb des voies de circulation.

2- Les capteurs IR actifs.

Ces capteurs sont constitués d’une partie émettrice et d’une partie réceptrice. L’émetteur est une diode électroluminescente (DEL) qui émet un pinceau lumineux plus ou moins fin selon son application. Cet émetteur peut être un laser dont l’avantage et de pouvoir travailler dans un domaine proche du visible. En effet, le faisceau n’est pas visible pour l’usager puisque sa longueur d’onde cible est dans l’IR, pourtant le phénomène de dispersion de cette longueur permet de distinguer, lors du réglage de l’alignement du capteur, une partie visible du faisceau de couleur rouge. De plus, la directivité du faisceau issu d’une DEL laser garantit une précision de mesure notamment pour la vitesse. Le capteur IR actif est utilisé selon trois modes de détection : le mode vis à vis, le mode réflex et le mode de proximité. L’ensemble émetteur/récepteur est dissocié en deux modules en mode vis à vis, ou combiné dans un même boîtier en mode réflex (utilisation d’une surface réfléchissante) et en mode de proximité (réflexion du faisceau sur le véhicule). Cette technologie a plusieurs applications dans le domaine routier telles que la réalisation de barrières optiques, de télémètres, et de cinémomètres laser de contrôle routier.

Mesures disponibles

  • Capteur IR passif : débits, vitesses.
  • Capteur IR actif : débits, vitesses, longueurs, temps de présence, taux d’occupation, temps et distance inter-véhiculaire, distance capteur/véhicule.

Limites de fonctionnement

Les capteurs de type IR passif offrent une faible précision des mesures de vitesse et de débit. Pour les capteurs de type IR actif, le faisceau étroit du rayon lumineux émis ne permet pas de détecter tous les véhicules notamment les deux roues motorisés. Lorsque le mode de détection utilisé est en mode de proximité certains véhicules très sombre ne sont pas détectés. Le faisceau est également sensible à la pluie et particulièrement aux projections d’eau s’il est placé en bord de voie.

Technologies connexes

Capteurs Laser

 

5. Les capteurs Vidéo visibles et infrarouge

Principe de fonctionnement

Le principe de base est de paramétrer sur l’image de la route des boucles virtuelles dont le comportement sera analogue aux boucles inductives (électromagnétiques) standards. A ceci près que ce n’est plus la masse métallique qui est détectée mais la présence de groupes de pixels. Afin d’améliorer les performances global du système, d’autres techniques de traitement d’image sont appliquées afin d’éliminer le bruit dans l’image, mais surtout de déterminer les mouvements des groupes de pixels, d’extraire les contours des objets, les reconnaitre et les classifier via des processus de reconnaissance des formes. D’autres processus de traitement d’image comme l’extraction des ombres ou des halos et faisceau de phare viennent également renforcer la fiabilité de ses systèmes, spécialement pour le recueil de données précis par voie et le calcul de longueur de véhicule.

Les caméra utilisées pour l’acquisition des séquences d’images sont toutes matricielles. Dans le domaine visible, deux types de capteur sont utilisés, les CCD et les CMOS. De par leur nature, les capteurs CCD sont plus sensibles que les CMOS, mais il sont aussi plus couteux. Toutefois, le développement des applications vidéo et de la demande dans les capteurs rendent, de nos jours les capteurs CCD plus abordables tout en ayant bénéficié d’améliorations effaçant leurs défaut tels que la lecture séquentielle, ainsi, les fonctions de pilotage et de traitement sont plus facilement intégrable sur le support du capteur. De nos jours, les capteur CCD permettent d’avoir des caméra HD en couleur. Toutefois, ces caméras sont réservés au cas ou il y a un éclairement minimal de la scène.

Dans le cas où les caméras sont utilisées dans un environnement sombre, il est généralement choisi de travailler dans le domaine infrarouge non-visible. Les capteurs utilisées sont également de type CCD (mais sas filtre infra-rouge) et un illuminateur permet d’avoir une source de lumière infrarouge (non visible par l’oeil humain) qui est diffusée sur la scène visée. C’est la réflexion des sources infrarouge qui permet de constituer une image en niveau de gris sur la caméra. Cette technique ne permet pas d’obtenir d’image couleur, mais permet de gagner de s’affranchir des condition de luminosité en par des réglages auto-adaptatifs.

Une dernière technologie apparente sur le marché est les caméra dites jour/nuit (day & night). Celles-ci ont des capteurs de type CCD, très sensibles, et on la particularité d’avoir un filtre infrarouge amovible. Ainsi la caméra peut faire une acquisition couleur lorsque les conditions lumineuses sont suffisantes et passer automatique (ou manuellement) en vision de nuit (niveau de gris) pour exploiter le domaine infrarouge pour garder une bonne sensibilité. Dans ce dernier cas, le fonctionnement peut être par les sources passives, par l’émission naturelle des objets et les faibles sources présentes, ou par une source active (illuminateur) qui leur est couplée. Toutefois, peu de (voir aucun) systèmes intègre des algorithmes de traitement d’image pouvant fonctionner à la fois dans les deux domaines dans le cadre du recueil de données de trafic.

Mesures disponibles

Selon les matériels : débit tous véhicules, débits VL/PL, taux d’occupation, temps inter-véhiculaire, distance inter-véhiculaire et vitesse, par sens et par voie. Le séquencement des mesures recueillies dépend du module de traitement électronique couplé au compteur. Possibilité, selon les constructeurs, de distinguer les véhicules en quatre classes et de distinguer les 2RM et de donner des niveaux de qualification de trafic. Possibilité également de mesurer les longueur de queues, de repérer des trajectoires particulières (mouvements tourant) d’intégrer les fontions de DAI (DAB, véhicule arrêté, contre-sens, ...) et de détecter les piétons.

Limites de fonctionnement

Sensibilité aux conditions météorologiques (pluie, neige), aux illuminations fortes (soleil rasant) ou changeantes., aux masquages et occlusions (végétation, véhicules de grand gabarits), aux flou de bougé (occasionné par le support). Résultats dépendants de l’implantation, en bord de voie, terre plein central ou en surplomb. Nécessité de maintenance : Nettoyage de la vitre du caisson de caméra. Dans le cas des PL, il n’y a pas de distinction entre un camion et un autocar. Il n’est également pas possible, à ce jour, de déterminer la catégorie de PL et/ou de compter le nombre d’essieu.

Technologies connexes

Algorithmes de traitement d’image et vision par ordinateur

 

6. Les capteurs video spécialisés dans la Lecture Automatique de Plaques d’Immatriculation (LAPI) visible et infrarouge

Principe de fonctionnement

En règle générale, les systèmes de Lecture Automatique de Plaque d’immatriculation (LAPI) utilisent, en cascade, deux techniques de traitements d’image : La détection d’objet pour repérer les plaques d’immatriculation potentielles suivi de la reconnaissance optique de caractère afin d’identifier les caractère alphanumérique de la plaque. Dans quelques cas, la LAPI est couplée à une phase de détection/reconnaissance de véhicule afin de renforcer les performances de la détection de plaque. Afin d’accélérer et d’améliorer les performances de la phase de détection des plaques, une technique courante est d’utiliser un apriori sur les zones potentielles de détection et de réduire la recherche, par l’analyse des localisations des détections précédentes, dans le cadre des caméras ayant une prise de vue large (plusieurs voies).

Les caméra utilisées pour l’acquisition des séquences d’images sont toutes matricielles. Dans le domaine visible, deux types de capteur sont utilisés, les CCD et les CMOS. Dans le cas où les caméras sont utilisées dans un environnement sombre, il est généralement choisi de travailler dans le domaine infrarouge non-visible. Les capteurs utilisées sont également de type CCD (mais sas filtre infra-rouge) et un illuminateur permet d’avoir une source de lumière infrarouge (non visible par l’œil humain) qui est diffusée sur la scène visée. C’est la réflexion des sources infrarouge qui permet de constituer une image en niveau de gris sur la caméra. Cette technique ne permet pas d’obtenir d’image couleur, mais permet de gagner de s’affranchir des condition de luminosité en par des réglages auto-adaptatifs. Dans la plupart des cas, ce sont des caméra en niveaux de gris couplée avec un illuminateur infrarouge qui sont utilisées. Toutefois, dans le cas des prise de vue orienté pour l’analyse de trafic, on commence à voir apparaitre l’utilisation de caméras HD couleurs (voire jour/nuit) utilisées sans illuminateurs infrarouges.

Dans le cadre des dispositifs de LAPI, plusieurs solutions matérielles sont proposées :

  • l’utilisation d’une caméra en champs proche, qui ne filme alors qu’une seule voie de circulation. Ceci permet d’avoir un capteur abordable et un traitement d’image facilité, mais impose d’avoir autant de capteur que de voies de circulation.
  • l’utilisation d’une caméra Haute Définition (HD) qui permet de filmer l’ensemble des voies. Ceci, même si le capteur utilisé est plus couteux, permet de réduire les coût globaux de maintenance et de mise ne place. Toutefois, les performances de ce type de systèmes sont dépendante de la puissance du calculateur et de l’optique utilisé en fonction du TMJA de la section équipée.

Dans le cadre du Contrôle Automatisé, il est à noter que les caméras utilisées sont des APN de type CCD de bonne qualité et prenant l’ensemble des voies. Ceux-ci sont couplés à des flashs et la prise de vue est déclenchée par la mesure du dépassement de la vitesse limite autorisée à l’aide d’un cinémomètre. Le traitement des images ne se fait pas en temps réel mais en post-traitement.

Les dispositifs LAPI fonctionnent aussi bien en latéral (bord de voie ou terre plein central) qu’en surplomb. Ce dernier positionnement est généralement préféré par les industriels car il limite les effets des déformations de l’image et d’éloignements des voies, tout en évitant les masquages occasionnés par les véhicules de grands gabarits. Ces dispositifs sont conçus pour fonctionner aussi bien en rapprochement qu’en éloignement des véhicules. Certains sont capables de gérer les deux sens sur plusieurs voies en même temps.

Mesures disponibles

Temps de parcours, matrice Origine / Destination et selon les matériels : débit tous véhicules, taux d’occupation, temps inter-véhiculaire, vitesse, par sens et par voie. Le séquencement des mesures recueillies dépend de la logique développée par l’industriel. Vitesse moyenne sur une section de route. Mais également d’autres applications : péages automatiques, contrôle d’accès et gestion des parkings, identification des véhicules volés et d’usurpation de plaque (dispositifs intégrés dans les voitures de police et associé a des algorithme de reconnaissance des véhicule : marque, modèle, couleur), vérification des temps de pause des PL, suivi du transport des matières dangereuses, etc.

Limites de fonctionnement

Sensibilité aux conditions météorologiques (pluie, neige), aux illuminations fortes (soleil rasant) ou changeantes., aux masquages et occlusions (végétation, véhicules de grand gabarits), aux flou de bougé (occasionné par le support). Résultats dépendants de l’implantation, en bord de voie, terre plein central ou en surplomb. Nécessité de maintenance : Nettoyage de la vitre du caisson de caméra. Les performances sont liées à la qualité du couple capteur/traitements mais aussi aux paramétrages physique du capteur (position de prise de vue, éloignement, …) et aux paramétrages des algorithmes de détection (zone de recherche, …) et de reconnaissance (seuils de contraste, …).

Technologies connexes

Algorithmes de traitement d’image et vision par ordinateur

 

7. Les capteurs spécialisés dans la Détection Automatique des Incidents (DAI)

Principe de fonctionnement

Certains ouvrages sont équipés d’installations de surveillance télévisées afin d’assurer un contrôle visuel permanent de l’état du trafic. Toutefois, l’opérateur ne peut pas concentrer simultanément son attention sur plusieurs moniteurs. Aussi, dans les années 90, les progrès de l’imagerie numérique ont permis le développement de systèmes de détection automatique d’incidents (DAI) par analyse vidéo. La mise en œuvre de cette fonctionnalité au niveau des postes de surveillance (notamment des tunnels) permet d’assister l’opérateur dans ses missions de contrôle des ouvrages en l’informant de l’apparition d’un événement pouvant être à l’origine d’une situation accidentogène tout en lui donnant l’enregistrement des instants précédents l’incident potentiel. Dans ces conditions, l’opérateur peut déclencher le scénario d’intervention le mieux adapté dans les délais les plus brefs. Le retour d’expérience montre que la DAI par traitement d’image en temps réel est le moyen de détection d’un incident en tunnel le plus performant. Pour les ouvrages disposant d’une surveillance permanente, l’installation de ces systèmes est imposée par la circulaire 2000-63. Sur le reste du réseau, cet investissement est laissé à l’appréciation du gestionnaire.

Une installation de DAI par analyse d’image comporte donc : une ou des caméras, un analyseur traitant les images d’une ou plusieurs caméras, un canal de transmission des signaux, un système d’alerte de l’opérateur avec un ou des moniteurs vidéo et enfin, selon le niveau de complexité et d’intégration, un affichage automatique ou supervisé de l’alerte à destination des usagers via panneaux à messages variables.

Les caméra utilisées pour l’acquisition des séquences d’images sont toutes matricielles. Deux types de capteur sont utilisés, les CCD et les CMOS, et seul le domaine visible est utilisé. Avec le développement des techniques de capteurs et de processeurs, les performances de traitement augmentant, on commence à voir apparaitre l’utilisation de caméras HD couleurs (voire jour/nuit).

Les dispositifs DAI fonctionnent aussi bien en latéral (bord de voie ou terre plein central) qu’en surplomb. Toutefois, les caméras sont généralement installées en bord de voie. Ces dispositifs fonctionnent généralement en éloignement des véhicules. Ainsi, il nécessite l’installation d’une caméra par sens de circulation.

Ces systèmes, qui sont les plus performants, offrent un taux de détection très supérieur à 90% (proche de 98% dans les environnements invariant en luminosité, comme les tunnels) pour un très faible taux de fausses alarmes. L’analyseur détecte directement les incidents et, bien souvent, identifie leur nature, ce qui facilite la décision de l’opérateur. Ainsi un avantage de ce type de système est de repérer rapidement le type de situation à risque, et ce sur toutes les voies de circulation (BAU incluse), tout en identifiant le nombre et le type de véhicules mis en cause. De plus, le temps de détection est de l’ordre de la dizaine de secondes, ce qui en fait le système le plus réactif en comparaison des autres types de systèmes dont les temps de détection sont de l’ordre de la minute. Toutefois, ces systèmes perfectionnés sont sensibles aux conditions d’éclairage (reflets spéculaires, …), de visibilité et de météorologie. De même, ils sont sensibles au positionnement des caméras et doivent être fixé sur des points assurant une stabilité parfaites de celle-ci, afin d’éviter un flou de bougé. Par exemple, hors tunnel, les caméras étant fixées à des hauteurs d’environ 12 mètres, afin d’avoir un champ large de la route, il convient d’utiliser des poteaux béton afin d’éviter les mouvements.

Deux approches principales sont à distinguer dans le fonctionnement des analyseurs qui effectuent le traitement en temps réel des vidéos :

  • l’approche par reconnaissance de forme, après la détection d’objet (véhicule) constitués de zones claires (caisse) et sombres (vitres).
  • l’approche par boucle virtuelle qui se fonde sur la présence ou l’absence d’objets (groupe de pixels différents du fond usuel) dans une zone définie et dont le mouvement ou l’absence de mouvements est détecté.

Dans les systèmes modernes, afin d’identifier les principaux évènements dont la détection est généralement recherchée, ces deux approches sont combinées afin d’obtenir les meilleures performances. Un suivi des objets en mouvement est également réalisé afin d’identifier les trajectoires

Il est a noter que quelques capteurs de trafic par vidéo ne font pas nécessairement toutes les fonctions des systèmes DAI, mais font souvent de la Détection Automatique de Bouchon (DAB) ou de contre-sens . Toutefois, ceci n’est pas bijectif.

Mesures disponibles

Afin de répondre à la qualification de systèmes de DAI, ce dernier doit pouvoir détecter les types d’incidents suivants :

  • Véhicule arrêté : un véhicule sera considéré arrêté s’il roule à une vitesse inférieure à 5 km/h pendant une période définie (de l’ordre de quelques secondes) et ce en tout point de la chaussée.
  • Ralentissements brusques.
  • Autres arrêts de véhicules (sur BAU par exemple).
  • Apparition de fumée : fumée d’une opacité supérieure à 12 km-1 persistante pendant une période de quelques secondes (définie par le gestionnaire).
  • Véhicule en contre-sens : véhicule circulant à plus de 5 km/h, en sens inverse de la circulation usuelle sur la voie empruntée, en tout point de la chaussée.
  • Objet : objet immobile d’un volume minimum de 0,5 m3 (0,8m x 0,8m x 0,8m), en tout point de la chaussée.
  • Piéton : piéton se déplaçant à moins de 5 km/h, en tout point de la chaussée et des trottoirs.
  • Cycliste : Deux roues léger se déplaçant à moins de 50 km/h, en tout point de la chaussée et des trottoirs.
  • Qualification du trafic : alerte sur bouchons et connaissance en temps réel des conditions de trafic suivant quatre classes (fluide, dense, ralenti, bloqué).
  • Trajectoires inhabituelles.

Étant données les prises de vue et la qualité des images, ainsi que les limites en puissance de calcul, ces systèmes sont uniquement orienté DAI et font rarement tourner en parallèle des algorithmes de traitement d’image permettant un recueil précis de données de trafic (Vitesse, Débit, …). Toutefois, les plus perfectionnés réalisent des mesures de flux de vitesse, de taux d’occupation, de seuil de trafic, de distance Inter-Véhiculaire et de nombre de véhicule dans une zone définie.

Limites de fonctionnement

Sensibilité aux conditions météorologiques (pluie, neige), aux illuminations fortes (soleil rasant) ou changeantes, aux masquages et occlusions (végétation, véhicules de grand gabarits), aux flou de bougé (occasionné par le support). Résultats dépendants de l’implantation, en bord de voie, terre plein central ou en surplomb.

Nécessité de maintenance : Nettoyage de la vitre du caisson de caméra. Les performances sont liées à la qualité du couple capteur/traitements mais aussi aux paramétrages physique du capteur (position de prise de vue, éloignement, …) et aux paramétrages des algorithmes de détection (zone de recherche, …) et de reconnaissance (seuils de contraste, …).

Nécessité d’avoir une illumination suffisante (source de lumière visible), donc par éclairage public, pour assurer de bonnes performances. Nécessité de pose en hauteur pour éviter les masquage. Nécessité de pose sur mât fixe lorsque la hauteur est de l’ordre de 12m. Utilisation d’un mât basculant possible pour hauteur inférieure, mais le bouger influence les performances.

Lors des mouvements des caméra PTZ, la DAI devient inactive pendant quelques minutes et retrouve ses performances dès que le système s’est auto-recalibré.

Technologies connexes

Algorithme de traitement d’image et vision par ordinateur Capteur vidéo visible et infra-rouge

 

8. Les capteurs acoustiques passif (microphone)

Principe de fonctionnement

Ces capteurs détectent les bruits de roulement et / ou de moteur émis par les véhicules. Ces capteurs sont donc peu directifs, et ne peuvent servir que pour détecter la présence ou l’absence de véhicules sur une certaine zone de la chaussée. Il est possible d’avoir une mesure précise, par voie en utilisant un faisceau de capteurs situés à intervalles réguliers en bord de route et associées à un dispositif de traitement de signal relativement complexe. En conséquence, ce type de capteurs est peu utilisé dans l’exploitation courante du trafic. Leurs utilisation est préférable en trafic fluide car les congestion crée une pollution sonore trop importante pour permettre une détection précise des véhicules. La classification VL/PL se fait par le volume sonore et l’analyse de la fréquence propre du véhicule analysé.

Certains capteurs de ce type sont utilisées en complément de la vidéo pour palier les baisses de performances de nuit de ces derniers.

Mesures disponibles

Débit tous véhicules, débits VL/PL selon les matériels et vitesse. Le séquencement des mesures recueillies dépend du module de traitement électronique couplé au compteur.

Limites de fonctionnement

Fonctionne en trafic fluide, baisse de performance en congestion. Pas de mesure de vitesse. Uniquement de la présence de véhicule.

Technologies connexes

Capteurs acoustiques actifs

 

9. Les capteurs acoustique actifs (à Ultrasons)

Principe de fonctionnement

Ces capteurs sont constitués de couples émetteurs / récepteurs à ultrasons (US) fonctionnant aux environs de 60 kHz, et placés au-dessus de la chaussée. L’émetteur envoie périodiquement un signal impulsionnel en direction de la chaussée. Ce signal est renvoyé par sa réflexion sur les véhicule passant ou sa réflexion sur la chaussée vers le récepteur. Ainsi, l’analyse du temps de parcours entre l’émission et la réception permet de détecter la présence ou le passage d’un véhicule. Associé à un analyseur, il est alors possible de représenter la forme du véhicule ou plus exactement le profil en long de ce dernier (par échantillonnage de point) et par le même de déterminer sa longueur. L’avantage de ce capteur est d’être non intrusif et d’avoir de bonne performance, spécialement en congestion. Ils sont couramment utiliser au Japon.

Mesures disponibles

Débits, vitesses, longueurs et formes de véhicules, temps de présence, taux d’occupation, temps et distance inter-véhiculaire, distance capteur/véhicule.

Limites de fonctionnement

Faibles précision de la vitesse et du taux d’occupation. Non robuste aux conditions météo (brouillard et pluie) qui altère le fonctionnement et la précision. Ne fonctionne qu’en surplomb, nécessite un capteur par voie.

Technologies connexes

Capteurs acoustique passifs

 

10. Les capteurs à « Couplage de technologies »

Principe de fonctionnement

Afin de pallier les imprécisions relatives et les limites des différentes technologies disponibles sur le marché, certains industriels ont décidé de créer des capteurs à couplage de technologie ou « multitechnologies ». Ces capteurs permettent ainsi de combiner les avantages des différentes technologies et de pouvoir annihiler certains inconvénients de chacune d’entre elles. Les précisions et les fonctionnalités de ces capteurs sont ainsi nettement améliorées. On peut citer pour exemple la possibilité de mesurer des véhicules pour toute les classes de vitesses (y compris les basses vitesses 0-50km/h) en croisant des mesures de type hyperfréquence Doppler et acoustiques.

Les premiers capteurs développés ont utilisés un couplage vidéo et infrarouge afin de pouvoir améliorer les performances de la vidéo de nuit. Désormais on observe jusqu’à quatre ou cinq technologies embarquées dans le même capteur.

Mesures disponibles

Gamme très étendue de natures de mesures possibles en fonction du couplage de technologies réalisé.

Avantages

  • Natures de mesures plus étendues 
  • Nouvelles fonctionnalités Inconvénients 
  • Consommation en énergie plus élevée pour certains produits 
  • La tolérance aux pannes dépend de la technologie la moins fiable
  • L’électronique de traitement de signal est plus complexe donc plus sensible et présente une maintenabilité plus faible