Procédé de comptage et de réglage de la circulation de corps en mouvement, notamment de véhicules à une intersection de voies, et appareillage pour la mise en aeuvre de ce procédé On connaît un procédé de comptage et de réglage de la circulation de corps en mouvement, plus spé cialement mais non exclusivement de véhicules à une intersection de voies, selon lequel on établit, sur cha cune desdites voies aboutissant à une telle intersec tion, une surveillance à l'aide de faisceaux d'ondes électromagnétiques que lesdits corps ou véhicules réfléchissent, on établit une différence entre des ré flexions qui proviennent de véhicules en approche et celles qui proviennent de véhicules en cours d'éloi gnement,
on compte les réflexions d'une même nature et on applique les signaux utiles provenant d'un tel comptage à un mécanisme déclenchant, à la façon connue, des appareils de réglage de la circulation tels que des feux de signalisation.
Dans un mode de mise en ouvre d'un tel procédé, on établit la différence entre les réflexions en consta tant l'ordonnancement de signaux élaborés par deux réflexions distinctes successives sur une desdites voies.
On peut aussi établir la différence entre les réfle xions en affectant ces dernières d'un signe corres pondant à l'approche et à l'éloignement d'un tel corps.
Un appareillage qui fait application de l'établis sement d'une différence entre les réflexions par l'effet d'un signe correspondant à l'approche et à l'éloigne ment, comprend un seul émetteur- récepteur radar à effet Doppler, auquel on associe un oscillateur local à relativement basse fréquence, un mélangeur se condaire recevant l'oscillation locale et celle de l'émetteur, un filtre suivant ledit mélangeur secon daire et alimentant un mélangeur de réception livrant des signaux différenciés, en fonction du signe, de la fréquence Doppler reçue, les signaux d'une sorte étant appliqués à un mécanisme de comptage et de déclenchement des organes de réglage de la circula tion.
La présente invention concerne un procédé et un appareillage plus simples fournissant le même résul tat.
A cet effet, l'invention comprend un procédé de comptage et de réglage de la circulation de corps en mouvement, notamment de véhicules à une intersec tion de voies, caractérisé par le fait que l'on établit une émission d'ondes radioélectriques vers au moins l'une des voies à surveiller, ondes que l'on reçoit après réflexion sur un tel corps et par le fait que l'on établit une différence entre des réflexions qui proviennent de corps en approche et celles qui pro viennent de corps en cours d'éloignement par compa raison de phase entre un signal de comparaison, prélevé directement sur l'émission et mélangé à un signal d'écho, d'une part, et un signal de comparai son, prélevé également sur l'émission, mais déphasé, avant d'être mélangé de son côté à un signal d'écho, d'autre part.
L'invention comprend aussi un appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé de comptage et de réglage de la circulation de corps en mouvement, ca ractérisé par le fait qu'il comporte un émetteur con jugué à un duplexeur et à une antenne directionnelle, ce duplexeur étant relié à au moins un mélangeur relié à l'émetteur et connecté à deux chaînes d'ampli fication travaillant en basse fréquence et qui se trou vent branchées sur un comparateur de phase, le tout étant agencé de telle sorte que les signaux reçus par les deux chaînes d'amplification soient déphasés de manière que le comparateur de phase produise à sa sortie un signal de comptage et de commande,
fonc tion dudit déphasage.
Le dessin annexé à titre d'exemple représente schématiquement deux formes de réalisation de l'ap pareillage objet de l'invention.
La fig. 1 représente le schéma d'un appareillage à antenne unique.
La fig. 2 représente une variante de l'appareillage de la fig. 1.
L'appareillage représenté comporte un émetteur 41 relié à un duplexeur 42 et alimentant ainsi une antenne 43 pourvue d'un cornet directionnel orienté vers le trajet des véhicules ou autres mobiles dont la circulation est à contrôler. Au duplexeur 42 sont re liés en parallèle deux mélangeurs à cristal 44 et 45. Le mélangeur 44 est relié à l'émetteur 41 par l'inter médiaire d'un déphaseur 46 alors que le mélangeur 45 est relié directement à l'émetteur 41. Les mélan geurs 44 et 45 sont-reliés respectivement à des ampli ficateurs 47 et 48 ; ces amplificateurs sont branchés à un comparateur de phase 49 pourvu d'une sortie 50 susceptible d'être reliée à un système de comptage d'objets ou véhicules et de réglage de leur circulation de tout type connu.
Il convient de remarquer que les mélangeurs 44 et 45 reçoivent des répartitions égales des signaux de réflexion acheminés par le duplexeur 42. De même, les amplificateurs 47 et 48 fournissent à leur sortie des signaux amplifiés en basse fréquence.
Pour expliquer le fonctionnement d'un tel agence ment, il convient de se remémorer que l'expression mathématique d'un signal émis par l'antenne 43 d'un radar Doppler est la suivante y = A. sin wot (1) L'onde émise en direction d'une cible mobile et réfléchie par ladite cible est influencée par la vitesse radiale V de cette cible, vitesse dont le signe peut être négatif ou positif, selon qu'elle s'éloigne ou s'ap proche de l'antenne. A l'aide d'un simple battement entre les ondes émises et reçues, on ne peut obtenir sur le vecteur vitesse d'autres renseignements que ceux qui concernent l'amplitude.
En effet, le signal reçu est de la forme y1 = B. sin (wo w@)t (2) Dans cette expression, w@ = 2n Fd et ce dernier terme 17,1 est la fréquence différentielle due à l'effet Doppler, qui a pour valeur 2 V/no, 7o étant la longueur d'onde d'émission elle-même égale à c/Fo. Fo est la fréquence de base de l'émetteur 41.
Pour obtenir l'expression du signal utile conte nant l'information, extrait d'un mélangeur où s'ef fectue un battement, il suffit d'effectuer le produit des expressions représentatives des signaux en pré sence, à savoir celle qui représente le signal émis et celle qui représente le signal reçu, puis de conserver le seul terme utile, c'est-à-dire le terme différence. Si l'on effectue le produit des expressions ci-des sus (1) et (2), le terme wd étant considéré comme po sitif (cas d'une vitesse de rapprochement de la cible vers l'antenne), on obtient, en négligeant les termes relatifs aux amplitudes :
sin wot. sin (wo + wd)t = 1/2 cos wdt (3) S'il s'agit d'une vitesse négative, correspondant à un éloignement de la cible par rapport à l'antenne, le produit des expressions (1) et (2) peut s'écrire dans les mêmes conditions de la façon suivante sin wot. sin (wo - wd)t = 1/2 cos wdt (4) Il est aisé de constater que, dans les deux cas, l'expression du signal utile est rigoureusement la même.
Si l'on introduit dans une voie de mélange un déphasage fixe c, déphasage appliqué à l'onde d'émission de fréquence Fo, l'expression du terme en w", après déphasage, peut s'écrire y2 = A sin (wot + p) (5) L'expression du battement, dans le cas d'une vi tesse de rapprochement peut alors s'écrire sin (wot + c).
sin (wo + wd)t = 1/2 cos (wdt - c) (6) Pour une vitesse négative, l'expression du batte ment est la suivante sin (w,,t + cp). sin (w" - w,,)t = 1/2 cos (w,,t + cp) (7) Dans ces expressions (6) et (7), on peut consta ter que le terme (p change de signe selon le sens de la vitesse de la cible.
Dans ces conditions, le signal sortant du mélan geur 45 et qui résulte du battement d'un signal de comparaison prélevé directement sur l'onde d'émis sion dans l'émetteur 4.1 et du signal de réception pro venant du duplexeur 42 a la forme donnée par l'ex pression (3) précitée.
Au contraire, le signal sortant du mélangeur 44 et qui résulte du battement entre un signal de com paraison prélevé sur l'onde d'émission dans l'émet teur 41, mais affecté d'un déphasage fixe cp, résultant de l'interposition du déphaseur 46, et du même si gnal de réception transmis par le duplexeur 42, a la forme donnée, soit par l'expression (6), soit par l'ex pression (7) précitées.
Par le jeu du comparateur de phase 49, on obtient donc sur la sortie 50 une tension proportionnelle à la vitesse de la cible et dont le signe dépend du sens de cette vitesse.
Cette tension, avec son signe, peut alors contrôler un dispositif de comptage et de réglage de la circula tion du genre de celui qui est ci-dessus défini.
La variante représentée sur la fig. 2 comporte de même un émetteur 51 conjugué à un duplexeur 52 et à une antenne 53 associée à un cornet directeur. Au lieu de prévoir deux mélangeurs, on dispose dans cet agencement un seul mélangeur 54 à deux cristaux - montage quadripôle du type<B> </B>Té magique - recevant à la fois les signaux de comparaison issus de l'émetteur 51 et les signaux d'écho reçus aussi par l'antenne 53 et transmis par le duplexeur 52.
Dans ce mélangeur unique 54 à deux cristaux. s'éla borent des battements qui sont transmis par des voies dont les trajets électriques sont légèrement différents - l'une des branches du u Té Magique dans les voies cristaux étant légèrement différente de la bran che opposée -. Les sorties de chacune de ces voies sont reliées respectivement à des amplificateurs 57 et 58 branchés sur un comparateur de phase 59 dont la sortie 60 est utilisable comme ci-dessus indiqué.
Le fonctionnement de cette variante est le même que celui qui a été ci-dessus exposé, la différence de phase souhaitée résultant cette fois non plus de l'in terposition d'un déphaseur mais de la différence de trajets électriques.