FR2461991A1 - Installation radar du type a modulation de frequence et a ondes entretenues, a l'abri des signaux fantomes, ayant pour role d'avertir un conducteur qu'il serre de trop pres un autre vehicule - Google Patents
Installation radar du type a modulation de frequence et a ondes entretenues, a l'abri des signaux fantomes, ayant pour role d'avertir un conducteur qu'il serre de trop pres un autre vehicule Download PDFInfo
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Abstract
INSTALLATION RADAR A MODULATION DE FREQUENCE ET A ONDES ENTRETENUES POUR AUTOMOBILES. CETTE INSTALLATION EMET UN FAISCEAU D'ONDES RADIO DONT LA FREQUENCE D'OSCILLATION EST MODULEE A UNE VALEUR DONNEE. LA RECEPTION DES ONDES REFLECHIES PAR UN OBJET PERMET DE DETERMINER LA DISTANCE ENTRE LE VEHICULE ET CET OBJET AU MOYEN DES SIGNAUX DE FREQUENCE DE BATTEMENT. L'INSTALLATION COMPREND DES MOYENS SERVANT A DIVISER LES SIGNAUX DE FREQUENCE DE BATTEMENT EN UNE SERIE DE BANDES DE FREQUENCES SECONDAIRES EGALES ENTRE ELLES, ET A DETECTER CES SIGNAUX DE FREQUENCE DE BATTEMENT AINSI DIVISES, DES MOYENS DE TRAITEMENT DES SIGNAUX CONCUS POUR OPERER DE FACON ARITHMETIQUE D'UNE MANIERE PREDETERMINEE.
Description
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La présente invention se rapporte à une ins-
tallation radar et elle vise plus spécialement une ins-
tallation radar à modulation de fréquence et à ondes entretenues (dites ci-après installation radar MF-OE) destinée à un engin à auto-propulsion, comme par exemple
une automobile.
Au cours de ces dernières années, en vue de
la protection des conducteurs et des passagers de véhi-
cules automobiles ou analogues, on a mis au point toute
une série d'installations destinées à régler l'inter-
valle de marche entre deux véhicules pour empêcher toute
collision entre ces derniers; ces installations con-
sistent en un dispositif électronique, par exemple une installation radar, pouvant être montée sur un véhicule, pour mesurer la distance entre ce véhicule et un autre
véhicule roulant sur la route ou qui s'approche du che-
min suivi par le premier, ou encore un obstacle qui se présente sur la route, et/ou pour mesurer la vitesse relative entre les deux véhicules; de plus, lorsque le véhicule se trouve dangereusement rapproché d'un autre véhicule ou d'un obstacle avec un risque de collision, ce dispositif avertit le conducteur ou agit sur les freins, de manière à empêcher finalement toute collision
ou tout contact.
Parmi de telles installations radar, on peut citer comme étant les plus courantes: 1) le radar Doppler à double fréquence servant à mesurer la distance à un objet et/ou la vitesse par rapport à cet objet à l'aide du déplacement de fréquence résultant de la vitesse relative entre un faisceau d'ondes radio envoyées
sur un objet et l'onde réfléchie; 2) le radar à impul-
sions permettant de mesurer la distance à l'objet par détermination de la durée de propagation des ondes dans leur déplacement aller-et-retour; 3} le radar du type
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MF-OE permettant de déterminer une distance à des objets à partir d'une fréquence de battement résultant d'un déphasage entre une onde émise et une onde de retour. Le radar Doppler à double fréquence présente l'inconvénient de ne pas pouvoir servir dans le cas o la vitesse relative des deux objets est nulle; au contraire, le radar à impulsions et le radar du type MF-DE permettent de déterminer une distance entre deux
objets même lorsque leur vitesse relative est nulle.
Par conséquent, ces deux derniers radar peuvent servir dans le cas d'un objet fixe ou d'un obstacle lorsque la vitesse relative par rapport à la source d'ondes
radio est nulle.
De plus, étant donné que le radar à impul-
sions ne peut pratiquement pas mesurer une distance inférieure à la largeur des créneaux des signaux émis par l'installation, il est indispensable que cette largeur des créneaux soit extrêmement faible pour que
l'on puisse mesurer une distance relativement faible.
En raison de cette condition défavorable, un tel radar à impulsions ne permet de résoudre cette difficulté technique ni par sa construction ni par le procédé de réception des ondes réfléchies. A ce propos, le radar du type MF-OE est au contraire avantageux en raison
de sa construction relativement simple et de son excel-
lente maniabilité et, avantage encore plus grand, un tel radar permet de procéder facilement à la mesure
d'une distance extrêmement faible par rapport aux dis-
tances que peuvent mesurer les radars à impulsions.
Avant de donner plus de détails sur l'instal-
lation radar du type MF-OE selon l'invention, il est bon, afin de faire mieux comprendre l'invention, de donner des explications générales sur le principe de
fonctionnement des installations radar MF-OE en général.
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- Comme le montre clairement la figure 1. lors-
qu'une onde radio O1 dont on module la fréquence d'os-
cillation f en la portant à la valeur f + Af puis en la ramenant à la valeur f au cours d'une période Tm, est envoyée contre un objet et que l'on reçoit ensuite une onde réfléchie DE2, on obtient, entre les deux ondes, un déphasage correspondant à la durée de propagation tR pour l'aller-et-retour entre les deux objets sur la même base de temps (voir équation 1). En raison d'un tel déphasage, il se produit une fréquence de battement fR' et cette fréquence de battement est proportionnelle
à la durée de propagation tR ou à la distance X d'aller-
et-retour entre les deux objets, représentée par l'équa-
tion (2) donnée ci-après, et par conséquent, il devient possible de déterminer cette distance X en mesurant la valeur de la fréquence de battement f. En outre, à partir d'un écart de temps à la distance X par rapport à l'objet détecté, on peut définir une vitesse relative
Vr d'après l'équation (3] donnée ci-après.
t = 2X/c (1) R dans laquelle c représente la vitesse de propagation
d'une onde.
fR = Z. Af. tR (2) Tm
dX/dt = Vr (3).
La figure 2 représente une installation radar MF-OE classique conçue spécialement pour être montée sur un véhicule automobile, cette installation radar ayant pour rôle: a) de détecter la distance et la vitesse relative entre le véhicule considéré et un objet qui
s'en approche ou qui le gêne; b) de déterminer l'in-
tervalle de sécurité convenable entre le véhicule consi-
déré et l'obstacle, conformément à une fonction donnée sur la base du résultat de la détection et du signal de vitesse du véhicule; et c) de décider, à partir de la comparaison de la valeur de la distance de sécurité
ainsi obtenue et de la distance réelle entre le véhi-
cule et l'obstacle, d'émettre un ordre servant d'aver-
tissement au conducteur du véhicule ou un ordre qui agit sur les freins. De façon plus précise, une telle
installation radar du type MF-OE destinée aux auto-
mobiles est conçue pour effectuer les opérations sui-
vantes: 1) transformer la fréquence d'oscillation f fournie par un oscillateur 1 en une fréquence donnée à l'aide d'un modulateur 2; 2) envoyer le signal ainsi modifié fourni par une antenne 5 sur l'objet considéré, par l'intermédiaire d'un coupleur directionnel 3 et d'un dispositif de transmission 4; 3) recevoir une
onde réfléchie par l'objet et l'envoyer, par l'inter-
médiaire du dispositif de transmission 4, dans un mélan-
geur 6; 4) mélanger cette onde réfléchie à une onde émise provenant du coupleur directionnel 3 indiqué plus haut, de manière à obtenir des fréquences de battement f 5) amplifier les petits signaux de fréquence de battement ainsi obtenus à l'aide d'un amplificateur vidéo-fréquence 7 jusqu'à la valeur de tension désirée puis 6) envoyer les signaux ainsi amplifiés dans un
compteur de fréquences 8 pour pouvoir lire ces fré-
quences, puis alimenter avec cette fréquence de batte-
ment dont on a lu la valeur un dispositif 9 de traite-
ment de signaux de manière à déterminer la distance X entre le véhicule considéré et l'obstacle ainsi que la
vitesse relative Vr au moyen de l'opération arythmé-
tique indiquée plus haut, et, en même temos, déterminer
la valeur de sécurité Xs de la distance entre le véhi-
cule et un obstacle oui convient à l'instant considéré, d'après la fonction donnée, dans laquelle la distance de sécurité convenable est préalablement emmagasinée en fonction d'un signal de vitesse Vs fourni par un
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indicateu -de vitesse du véhicule, ou dispositif ana-
logue, et de la vitesse relative calculée Vr par rap-
port à l'objet; comparer la distance de sécurité Xs ainsi obtenue à la distance X réelle et, si Xs est inférieure à X, émettre un signal d'avertissement pour le conducteur du véhicule ou un ordre pour la
commande des freins du véhicule (flèche F).
Avec les installations radar classiques du type MF-OE construites comme indiqué ci-dessus, il y 1D a un grand risque de recevoir des signaux fantômes avec pour conséquence un fonctionnement défectueux de l'installation et finalement une diminution de la qualité des renseignements fournis. De façon plus
précise, lorsque plusieurs objets entourent le véhi-
cule considéré au cours du trafic, par exemple
lorsque deux véhicules A et B roulent devant le véhi-
cule considéré C comportant l'installation radar et
que ces deux véhicules sont à des distances diffé-
rentes du véhicule considéré (comme représenté sur la figure 3), l'installation radar reçoit simultanément des ondes réfléchies provenant des deux véhicules A et B. et leur mélange donne naissance à des fréquences de battement. Dans de telles conditions, il est donc impossible de distinguer le véhicule A du véhicule B
au milieu du trafic. Il convient de signaler, en passant.
que du fait qu'il existe une limite dans la possibilité de diriger un faisceau d'ondes radio émises par une
antenne installée à bord d'un véhicule, il peut arri-
ver qu'une certaine fraction des ondes réfléchies par la surface de la route soient reçues par l'antenne,
mais même si cette dernière est plate, avec pour con-
séquence une fréquence de battement résultant de ces ondes réfléchies,et la formation de signaux fantômes
montrant des images fausses qui n'existent pas en réa-
lité. Par ailleurs, si l'on améliore la sensibilité du récepteur de l'installation radar MF-OE de type
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classique, ce récepteur devient trop sensible aux ondes réfléchies par la surface du sol, ce qui rend impossible la discrimination entre les signaux vrais
et les signaux fantômes.
En raison des inconvénients inévitables propres aux installations radar d'un type autre que le type MF-OE, ainsi que des inconvénients de l'installation MF-OE classique, il est bien certain qu'il y aurait intérêt à tirer profit au mieux des caractéristiques de base des installations du type MF-OE avantageuses
par rapport à celles des autres radars, tout en élimi-
nant leurs inconvénients.
L'invention vise essentiellement des moyens perfectionnés permettant de mesurer et de régler la distance de marche ainsi que la vitesse relative entre
un véhicule donné et d'autres véhicules qui s'appro-
chent du premier ou qui le gênent, grâce aux avantages
propres de l'installation radar de type MF-OE perfec-
tionnée par rapport aux installations radar MF-DE classiques et par rapport à d'autres-types de commande radar indiqués plus haut, les moyens selon l'invention permettant de remédier à l'inconvénient de la formation d'images fantômes qui se produit dans des installations radar MF-OE classiques en assurant toute précision dans
la détection d'un objet.
De façon plus précise, l'invention concerne une installation radar du type MF-OE perfectionnée destinée à des véhicules automobiles, caractérisée par les points suivants: 1) une bande de fréquences de battement mélangées correspondant à la distance qui doit être détectée par l'installation radar est divisée en une série de bandes de fréquence secondaires, la bande de fréquences étant régulière pour chaque gamme de distances, de manière que les fréquences de battement mélangées provenant de plusieurs objets
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puissent être reçues séparément les unes des autres; 2) la valeur de chacune des composantes de fréquence divisées des ondes réfléchies par la surface de la route (ces ondes sont réfléchies par une vaste portion de la surface de la route située en avant de l'antenne du véhicule),est préalablement fixée comme valeur de
référence constituant une valeur de seuil, un tel mon-
tage permettant de recueillir uniquement les informa-
tions nécessaires en retranchant de la valeur de réfé-
rence ainsi déterminée au préalable de chacune des composantes de fréquence des ondes reçues comme bruits
réfléchis par la surface de la route.
D'autres avantages et caractéristiques de
l'invention ressortiront de la description qui suit,
faite en regard des dessins annexés, et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif, deux formes
de réalisation.
Sur ces dessins, - la figure 1 (déjà décrite) est un schéma de principe indiquant le fonctionnement général d'une installation radar du type MFOE; - la figure 2 (déjà décrite également) est un schéma de principe représentant une installation
radar MF-OE de type classique destinée à des auto-
mobiles; - la figure 3 est un dessin représentant deux
objets disposés à l'avant d'un véhicule muni de l'ins-
tallation radar; la figure 4 est un schéma de principe d'une forme de réalisation préférée de l'installation selon l'invention; - la figure 5 est une courbe fournissant les caractéristiques des signaux de sortie (en décibels dB) en fonction de la fréquence de battement (en Hertz Hz)
d'un diviseur de canaux de cette première forme de réa-
lisation; - la figure 6 est un graphique représentant les caractéristiques des signaux de sortie (en volt V) d'un détecteur utilisé dans cette première forme de réalisation; - les-figures 7 et 8 sont des schémas analogues représentant les caractéristiques des signaux de sortie d'un circuit de réglage décalé utilisé dans cette même forme de réalisation, respectivement dans le cas o il n'y a pas d'objet devant le véhicule et dans le cas o il y a un objet; - la figure 9 est le schéma de principe d'une autre forme de réalisation; - la figure 10 est le schéma de principe d'un
multifiltre utilisé dans l'installation selon l'in-
vention; - la figure 11 est une représentation graphique des résultats obtenus à l'aide des filtres 21-1 à 21n du multifiltre 20; - les figures 12a à 12c sont des courbes représentant la répartition des fréquences à l'aide du multifiltre selon l'invention; - les figures 13a et 13b sont des courbes illustrant le principe de l'identification d'objets - conformément à l'invention; et - les figures 14a à 14c sont également des représentations graphiques indiquant la relation entre les courbes caractéristiques d'un signal de détection
et l'état d'une porte ouverte, conformément à l'inven-
tion.
La forme de réalisation préférée de l'installa-
tion radar selon l'invention du type MF-OE pour auto-
mobiles, comprend, comme indiqué sur la figure 4. en plus des organes de l'installation radar classique représentée sur la figure 2, un circuit S1 de sélection de signaux comportant un diviseur de canaux 10 et une
porte de filtrage Il montés en série entre l'amplifi-
cateur vidéo-fréquence 7 et le compteur de fréquence B, et un circuit S2 de sélection de canaux comprenant un détecteur 12, un circuit 13 de réglage de décalage, un multiplexeur 14 et un convertisseur analogiquenumérique montés en série entre le diviseur de canaux 10 et le
dispositif de traitement de signaux (CPUJ 9'.
Dans ce radar de type MF-OE selon l'invention, de même que dans les montages classiques, un faisceau
d'ondes radio dont la fréquence d'oscillation est modu-
lée à une valeur donnée, est émis par une antenne 5; les ondes réfléchies sont reçues par cette même antenne
en provenance d'une série d'objets (y compris la sur-
face de la route) et les ondes reçues sont mélangées aux ondes transmises dans le mélangeur 6 de manière à fournir des fréquences de battement. Chacune de ces fréquences de battement comprend des ondes réfléchies reçues par l'antenne 5 en provenance de toute une série - d'objets. Etant donné que le signal obtenu est trop faible pour un traitement ultérieur, on l'amplifie
jusqu'à une valeur de tension donnée exigée par l'am-
plificateur vidéo-fréquence; puis il est envoyé dans un diviseur de canaux 10, o ces diverses fréquences sont analysées par un groupe de filtres comportant des
canaux ayant des largeurs de bande de fréquence rela-
tivement étroites, pour couvrir toute la bande de fréquence de battement à détecter, de manière à fournir des signaux de fréquences de battement correspondants, comme représenté sur la figure 5. Puis,chacun des signaux de fréquence de battement obtenus est envoyé respectivement dans le filtre 11 et dans le détecteur 12. A cet instant, la porte de filtrage 11 assure la sélection des canaux en réponse aux ordres provenant du dispositif de traitement de signaux (CPU) 9', de
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telle sorte qu'elle ne laisse passer que les signaux de canaux donnés dont les fréquences sont lues par le
compteur de fréquences 8, et qu'elle envoie son conte-
nu dans le dispositif de traitement de signaux (CPU) 9', qui permet d'obtenir la distance X et la vitesse rela- tive Vr par rapport à un objet donné et par suite, la distance de sécurité Xs en fonction de la vitesse de marche Vf du véhicule à l'instant considéré, comme indiqué plus haut> pour comparer ensuite les valeurs ainsi obtenues de X et de Xs en vue de fournir un signal d'avertissement au conducteur du véhicule ou. un ordre
de commande des freins.
Par ailleurs, en vue de fournir une information au dispositif de traitement de signaux (CPU) 9' pour
déterminer le canal à choisir, comme indiqué plus haut.
chacun des signaux émis par le diviseur de canaux 10 est envoyé dans le détecteur 12 o il est transformé
en une tension électrique continue correspondante.
Théoriquement, lorsqu'il n'y a aucun objet sur la - route, il devrait y avoir dans chacun des canaux la valeur de référence donnée en raison de l'absence de signaux, mais, en fait, on constate certains écarts dans les signaux résultants émis par les divers canaux en raison des ondes réfléchies par la surface de la route. Par conséquent, s'il y avait un objet sur la
route, il serait difficile de le détecter convenable-
ment. En vue de remédier à cet inconvénient, on envoie le signal émis par le détecteur 12 dans le circuit 13 de réglage de décalage afin d'obtenir un réglage de décalage préliminaire pour que les signaux émis par les divers canaux deviennent tous équivalents, comme représenté sur la figure 7. A ce propos, la figure 8 est une représentation graphique indiquant les signaux de sortie (en V) des divers canaux avec le réglage de décalage indiqué ci-dessus, dans le cas o il y a, 1 41 devant le véhicule considéré, deux objets A et B situés
à des distances différentes de ce véhicule (Fig. 3).
Ensuite, chacun des signaux émis par ce circuit 13 de réglage de décalage est envoyé dans le multiplexeur 14 o les divers signaux sont déplacés les uns à la suite des autres en vue de leur échantillonage, en commençant par le premier canal, puis chacun de ces
signaux est envoyé dans le convertisseur analogique-
numérique 15 o il est transformé en un signal numé-
rique, pour être envoyé ensuite dans le dispositif de.traitement de signaux (CPU) 9'. Ce dispositif de traitement de signaux est conçu pour détecter un canal correspondant à un objet déterminé à partir de la
valeur du signal dans chaque canal donnée par le con-
vertisseur analogique-numérique 15 tà savoir, dans le cas de la figure 8, le canal 4), et pour envoyer un ordre destiné à faire ouvrir la porte de filtrage 11 du canal ainsi choisi, de manière à ne recueillir que les signaux de fréquence de battement des canaux ainsi
choisis.
Dans l'installation radar du type MF-OE selon
l'invention, conçue pour envoyer sur l'objet un fais-
ceau d'ondes radio dont la fréquence d'oscillation est modulée à une valeur donnée et pour recevoir les ondes
réfléchies par cet objet de manière à détecter une dis-
tance et une vitesse relative entre un véhicule donné
et l'objet au moyens des fréquences de battement résul-
tant des ondes émises et des ondes réfléchies, il est prévu un montage qui comporte un circuit d'extraction
de signaux servant à analyser des fréquences de batte-
ment (chaque canal ayant une largeur de bande de fré-
quences régulière) et pour faire passer de façon sélec-
tive le signal de fréquence des canaux, et un circuit de sélection de canaux ayant pour râle de régler chaque signal de fréquence à décaler jusqu'à la valeur donnée,
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le canal occupé par l'objet détecté étant choisi en fonction de la valeur du signal de sortie de chaque canal. Grâce à un tel montage, on peut obtenir ce résultat avantageux que les fréquences de battement ainsi obtenues résultant du mélange des ondes réflé- chies par lax série d'objet en fonction des signaux reçus peuvent âtre divisées en fréquences secondaires, pour chaque objet séparément, et que de la sorte on
peut déterminer avec précision la distance du véhi-
cule par rapport aux divers objets. L'invention assure
également l'avantage que du fait que de telles compo-
santes de fréquences de battement produites par les
ondes réfléchies par la surface de la route sont annu-
lées à l'avance, comme consitutant des bruits, en rai-
son de la sélection des canaux, le risque de faire de fausses détections est supprimé, et, en outre. on peut augmenter fortement la sensibilité du récepteur en raison de cette annulation antérieure de telles ondes
réfléchies, si bien que la limite inférieure des dis-
tances entre le véhicule et l'objet pouvant être déce-
lées peut être rendue aussi faible que possible.
La figure 9 représente une autre forme de réalisation, suivant laquelle l'installation radar de type MF-OE est conçue spécialement pour traiter non seulement les ondes réfléchies par la surface de
la route mais également les bruits importants réflé-
chis par exemple par une pente du terrain ou par des
murs qui longent la route.
L'installation radar de type MF-OE selon cette seconde forme de réalisation, destinée à émettre par l'antenne 5 un faisceau d'ondes radio dont la fréquence d'oscillation est modulée à une valeur donnée et à
recevoir, à l'aide de cette antenne, les ondes réflé-
chies par un objet en vue de détecter la distance entre le véhicule et cet objet en faisant appel aux signaux de fréquence de battement (BF) produits par les ondes émises et par les ondes réfléchies, se caractérise
par le fait qu'elle comporte un multifiltre (20) ser-
vant à faire passer des signaux de fréquence de batte-
ment (BF) dans une série de filtres élémentaires ayant
des bandes de fréquence régulières données et à détec-
ter les signaux émis par les divers filtres dans leurs propres bandes de fréquence, un multiplexeur 30 ayant pour râle de choisir tour à tour les signaux de sortie détectés UCJfournis par le multifiltre 20, de manière à les appliquer à tour de rôle comme signaux de sortie, un convertisseur analogique-numérique 31 servant à transformer les signaux détectés fRC) choisis par le multiplexeur 30 en signaux numériques (OS) et un ensemble arithmétique 33 (micro-calculateur) qui reçoit les signaux numériques tDS) provenant du convertisseur analogique-numérique 31, cet ensemble arithmétique recevant également, de façon sélective, les signaux de sortie de filtrage RF) provenant du multifiltre 20 par l'intermédiaire de la porte de filtrage 32 et opérant de façon arithmétique de la manière indiquée par les
équations fournies plus haut, sur les signaux de fré-
quence de battement (BF) qui l'alimentent, de manière à fournir un avertissement au conducteur, ou un ordre
de freinage. Il convient de mentionner que ce multi-
filtre 20 comprend, comme représenté sur la figure 10, une série de filtres 21-1 à 21n servant à fournir des
signaux qui divisent les signaux de fréquence de batte-
ment (BF) fournis par l'amplificateur 7, en n canaux présentant les caractéristiques indiquées sur la figure
11, une série de détecteurs 22-1 à 22-n servant à détec-
ter respectivement les signaux émis par ces divers filtres, un ensemble arithmétique d'uniformisation 23 ayant pour rôle de fournir une valeur moyenne AV des signaux émis par les divers détecteurs 22-1 à 22n, et une série d'ensembles arithmétiques 24-1 à 24n ayant
246 199 1
1 4 nour râle de fournir la différence entre les signaux émis par les divers détecteurs 22-1 à 22n et la valeur
moyenne AV fournie par l'ensemble arithmétique d'uni-
formisation 23.
Grâce à un tel montage, en plus du fait que l'on obtient des signaux de fréquence de battement (BF) comme dans le cas des formes de réalisation représentées sur les figures 2 et 4, ces signaux de fréquence de battement (BF) sont envoyés respectivement dans les
divers filtres 21-1 à 21n du multifiltre 20, dans les-
quels leurs fréquences sont divisées (canaux 1 à n) en fonction de leurs caractéristiques, comme indiqué de façon schématique sur la figure 11. Chacun des signaux de canaux ayant la bande de fréquence donnée obtenue à l'aide des filtres 21-1 à 21n, est ensuite appliqué comme signal de filtrage (RF) dans la porte de filtrage 32, comme représenté sur la figure 9, et est également envoyé dans l'un des détecteurs 22-1 à 22n pour être
détecté. Les signaux de détection ainsi obtenus ali-
mentent alors l'ensemble arithmétique d'uniformisation 23 et ils alimentent respectivement les ensembles arithmétiques 24-1 à 24n. L'ensemble arithmétique d'uniformisation 23 a pour râle de fournir la somme des signaux de détection des divers canaux et de les multiplier par un facteur convenable de manière à fournir le signal de valeur moyenne AV destiné à être envoyé respectivement dans les ensembles arithmétiques 241 à 24n. Ces ensembles arithmétiques secondaires 24-1 à 24n ont pour râle de faire la différence entre les signaux de détection émis respectivement par les détecteurs 22-1 à 22n et le signal de valeur moyenne
AV, les différences ainsi obtenues étant ensuite appli-
quées comme signaux de détection (RC) dans le multi-
plexeur 30 au cours de l'opération suivante, comme représenté sur la figure 9. Ce multiplexeur déplace 1 5 tour à tour les canaux choisis en fonction du signal de sélection (SL) fourni par l'ensemble arithmétique 33, de manière à les échantillonner, puis il envoie les signaux de détection appliqués sélectivement dans le convertisseur analogiquenumérique 31 pour les transformer en signaux numériques (OS], destinés à alimenter l'ensemble arithmétique 33. Celui-ci traite ces données numériques des signaux de détection (RC) de chaque canal de manière à effectuer l'opération arithmétique correspondant aux équations données plus haut, de manière à définir une porte ouverte à choisir
et à fournir un ordre QI d'ouverture de porte qui pré-
cise un canal à la porte de filtrage 32. A la suite de cela, cet ensemble arithmétique 33 prend les signaux de filtrage (RF) du canal ainsi ouvert, de manière à
prendre la décision indiquée plus haut.
Il convient de signaler en passant que le signal modulé dans l'installation radar du type-MF-DE peut être représenté par une répartition de fréquences, comme indiqué sur les figures 12a à 12c. De façon plus précise, dans le cas o il y a un objet au voisinage du véhicule, ce signal modulé est représenté par une courbe en forme de bosse présentant un maximum dans sa partie médiane, ce maximum étant une fréquence qui correspond à une distance donnée entre le véhicule etl'objet (Fig. 12a); au contraire, lorsqu'il n'y a pas d'objet au voisinage du véhicule et que, par conséquent, il
n'y a pas d'ondes réfléchies, la répartition des fré-
quences est représentée théoriquement par une droite d'ordonnée nulle occupant toute la gamme des fréquences (Fig. 12b), tandis que, dans le cas o il existe des ondes réfléchies dues à un phénomène indéfini, la courbe de répartition des fréquences se présente sous
la forme d'une cosse peu prononcée (Fig. 12c). Il con-
vient de remarquer que la courbe de répartition des
2 4 6 1 9 9 1
1 6 fréquences présente un maximum aussi bien dans le cas o le signal réfléchi provient d'un objet ou est dû à un phénomène non défini, et que, par conséquent, les courbes ne permettent pas de savoir de façon certaine si un objet se trouve au voisinage du véhicule. Toute- fois, en pratique, la représentation graphique permet de distinguer les courbes de répartition de fréquences à maximum très prononcé d'avec les courbes faiblement bombées, ce qui permet de savoir si oui ou non il y a un objet à détecter. On peut en tout cas savoir si la probabilité de présence d'un objet au voisinage est grande. A ce propos, si l'on considère la répartition
de fréquences du multifiltre 20 uniquement pour pro-
céder à une étude comparative du cas o les courbes présentent un maximum très prononcé et le cas o au contraire le maximum n'est pas très prononcé, on peut remarquer que, même si les maxima sont égaux, la valeur
moyenne dans le cas d'un maximum très prononcé est rela-
tivement faible, tandis que, dans le cas contraire, cette valeur moyenne est grande. Par conséquent, la valeur du maximum obtenue par différence avec une telle valeur moyenne, comme indiqué plus haut, est plus grande dans le cas d'un maximum très prononcé (Fig. 13a) que dans le cas o au contraire il n'y a pas un maximum
très prononcé (Fig. 13b]. Par ailleurs, en ce qui con-
cerne la répartition des fréquences du multifiltre 20, la pente d'une courbe de répartition est liée à la valeur du maximum dans le cas d'une courbe à maximum très prononcé. A ce propos, suivant que l'on note que la différence des signaux émis par chaque canal et le canal voisin est supérieure ou inférieure à la valeur donnée, il est possible de savoir si le maximum d'une courbe de répartition est très prononcé ou non. Si l'on considère maintenant la figure 14a, on voit que les
2 4 6 1 9 9 1
1 7 signaux de détection provenant des divers canaux sont peu différents, et il n'y a pas de porte ouverte (porte
de filtrage (32);au contraire, la figure 14d corres-
pond au cas o cette différence est plus grande dans la bande de fréquence F1 et o la porte de filtrage 32 correspondant à cette bande est ouverte. D'après ce qui précède, on voit qu'il est possible d'affirmer, avec un seuil donné convenable, qu'il y a ou non un
objet à détecter au voisinage du véhicule.
Quant à la figure 14c, elle correspond au cas o plusieurs objets (deux dans le cas considéré) se trouvent sur la route au voisinage du véhicule. Dans de telles conditions, il est en pratique possible
d'identifier par priorité un objet rapproché du véhi-
cule, par détections successives pour obtenir le réglage donné en commençant par les canaux de faible fréquence. Il convient de signaler en passant que, dans le cas représenté sur la figure 14c, la porte de filtrage 32 correspondant à la bande de fréquence
F2 peut être ouverte.
D'après la description qui précède, on voit
que l'installation radar de type MF-OE selon l'inven-
tion présente cet avantage important qu'elle permet.
lorsqu'il y a plusieurs objets sur la route, d'iden-
tifier par priorité l'objet le plus rapproché en éli-
minant tout risque de fausse détection correspondant à des objets mal définis, par exemple une pente du terrain ou un mur, autres que les objets véritables
qu'il s'agit de détecter réellement.
Il est bien entendu que l'on peut apporter
diverses modifications de détail à la description
qui précède, sans sortir du cadre de l'invention.
C'est ainsi par exemple que cette installation radar du type MF-OE pourrait très bien servir à détecter des objets ou des obstacles situés à l'arrière et/ou sur les côtés du véhicule considéré, tout aussi bien que des objets ou obstacles situés à l'avant de ce véhicule.
246 1991
1 9
Claims (4)
1. Installation radar du type à modulation de
fréquence et à ondes entretenues destinée à des automo-
biles et ayant pour rôle d'émettre un faisceau d'ondes radio dont la fréquence d'oscillation est modulée à une valeur donnée, de recevoir des ondes réfléchies par un ou plusieurs objets à détecter et de déterminer la distance entre le véhicule et l'objet au moyen des signaux de fréquence de battement fournies par les ondes émises et par les ondes réfléchies, caractérisée par le fait quelle comprend des moyens servant à diviser lesdits signaux de fréquence de battement en une série de bandes de fréquences secondaires égales entre elles et à détecter ces signaux de fréquence de battement ainsi divisés, et des moyens de traitement de signaux conçus pour opérer de façon arithmétique d'une manière donnée, de manière à fournir une distance appropriée entre le véhicule et un objet pour chaque élément desdits signaux de fréquence ainsi divisés, le montage étant tel qu'un avertissement ou un ordre de freinage du véhicule est fourni en fonction de ladite distance entre le véhicule et l'objet, ou distance de sécurité.
2. Installation radar selon la revendication 1 caractérisée par le fait quelle comprend un circuit d'extraction de signaux servant à faire passer de façon sélective une fréquence de battement ayant une largeur de bande de fréquence donnée, canal par canal dans son système de signaux de fréquence de battement, et un circuit de sélection des canaux ayant pour rôle de fixer le signal de fréquence de chacun desdits canaux à une valeur de référence appropriée servant de valeur de seuil et de décaler chacun desdits signaux de fréquence réglés à ladite valeur de référence, pour choisir ensuite le canal correspondant à l'objet à détecter en fonction de la valeur du signal émis par
chaque canal.
3. Installation radar selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle comprend un multifiltre (20)servant à faire passer lesdits signaux de fréquence de battement dans une série de filtres ayant tous la même bande de fréquence, et à détecter les signaux de sortie de ces filtres ayant tous la même bande de fréquence, un multiplexeur (30)ayant pour rôle de choisir tout à tour les signaux de détection provenant dudit multifiltre 20)Opour les utiliser comme signaux de sortie, un convertisseur analogique-numérique(31) servant à transformer en signaux numériques les signaux de détection choisis par ce multiplexeur, et un ensemble arithmétique (33)ayant pour rôle de recevoir lesdits signaux numériques provenant de ce convertisseur analogique-numérique, de choisir lesdits signaux de filtrage par l'intermédiaire de portes de filtrage, de manière à les utiliser comme signaux d'alimentation et d'effectuer une opération arithmétique pour fournir un signal d'avertissement pour le conducteur ou un
ordre de freinage du véhicule.
4. Installation radar selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ledit multifiltre(20)est constitué par une série de filtres élémentaires (21-1 à 21n) correspondant respectivement auxdites bandes de fréquence donnée, par une série de détecteurs (21-1 à 22n) ayant chacun pour rôle de détecter des signaux de sortie fournis par un filtre élémentaire correspondant par un ensemble arithmétique d'uniformisation(23) servant à fournir une valeur moyenne desdits signaux de sortie des détecteurs et par une série de moyens arithmétiques (24-1 à 24n) ayant chacun pour rôle de fournir la différence entre un signal de détecteur correspondant et ladite valeur moyenne, pour les
utiliser comme signaux de sortie.
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