FR3001040B1 - Systeme de capteurs de champ environnant - Google Patents

Systeme de capteurs de champ environnant Download PDF

Info

Publication number
FR3001040B1
FR3001040B1 FR1450266A FR1450266A FR3001040B1 FR 3001040 B1 FR3001040 B1 FR 3001040B1 FR 1450266 A FR1450266 A FR 1450266A FR 1450266 A FR1450266 A FR 1450266A FR 3001040 B1 FR3001040 B1 FR 3001040B1
Authority
FR
France
Prior art keywords
receiver
sxi
network
operating unit
directional information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
FR1450266A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3001040A1 (fr
Inventor
Christopher Brown
Michael Scherl
Florian Haug
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of FR3001040A1 publication Critical patent/FR3001040A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3001040B1 publication Critical patent/FR3001040B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/08Arrangements for producing a reverberation or echo sound
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/523Details of pulse systems
    • G01S7/526Receivers
    • G01S7/527Extracting wanted echo signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52001Auxiliary means for detecting or identifying sonar signals or the like, e.g. sonar jamming signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/87Combinations of sonar systems
    • G01S15/876Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector
    • G01S15/878Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector wherein transceivers are operated, either sequentially or simultaneously, both in bi-static and in mono-static mode, e.g. cross-echo mode
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06Systems determining the position data of a target
    • G01S15/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/80Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • G01S3/802Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/808Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using transducers spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • G01S3/8083Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using transducers spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems determining direction of source
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/534Details of non-pulse systems
    • G01S7/536Extracting wanted echo signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/537Counter-measures or counter-counter-measures, e.g. jamming, anti-jamming
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/168Driving aids for parking, e.g. acoustic or visual feedback on parking space
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2015/932Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2015/937Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details
    • G01S2015/938Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details in the bumper area

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Système (1) de capteurs de champ environnant comprenant un émetteur (Sx1, Sx2), un premier réseau de récepteurs (Sx) ayant un premier récepteur (Sx1), et un second récepteur (Sx2), et une unité d'exploitation (3). L'émetteur (Sx1, Sx2) génère des signaux pour produire un écho acoustique par les objets (R) du champ environnant, et une unité d'exploitation (3), exploite la différence de phase entre les signaux reçus par le premier récepteur (Sx1) et le second récepteur (Sx2), et - détermine une information de direction d'une source de son parasite (Q) générant un son parasite dans le signal de réception pour le premier réseau de récepteur (Sx). Exploite séparément la composante de sons contenus dans le signal de réception correspondant à la première information directionnelle , et l'écho généré par les émetteurs (Sx1, Sx2) pour l'exploiter séparément notamment le neutraliser.

Description

Domaine de l’invention
La présente invention a pour objet un système de capteurs de champ environnant notamment un système de capteurs de champ environnant à base d’ultrasons.
Etat de la technique
Les systèmes de capteurs de champ environnant sont utilisés notamment dans la construction automobile. La plupart de ces systèmes exploitent l’écho reçu par des récepteurs du système. Pour générer l’écho par les objets du champ environnant, le système rayonne des signaux appropriés dans le champ environnant. A partir du temps de parcours des échos reçus on peut déterminer la distance entre l’objet du champ environnant et les récepteurs. Mais on peut avoir des sources de son parasite dans l’environnement du système qui gênent ou compliquent la détection de l’écho. En particulier des bruits parasites impulsionnels et des sources d’ultrasons sont difficiles à éliminer par un système fondé sur les ultrasons.
Dans le domaine automobile, on connaît en outre des systèmes de capteurs à ultrasons composés de deux à six capteurs distincts installés à l’avant et/ou à l’arrière du véhicule. On détermine la distance des obstacles à partir du temps de parcours des signaux dans la direction horizontale dans laquelle se trouve l’objet de l’environnement, en procédant par une triangulation. Mais si dans l’environnement il y a des sources de son parasite, tous les récepteurs du système détectent des signaux qui ne sont pas en corrélation avec l’impulsion émise. De façon caractéristique, on détecte alors des obstacles à de nombreuses distances voire à toutes les distances. Par exemple des balayeuses municipales, des machines de construction, le bruit de roulement des pneumatiques, des pas de marche très prononcés, un trousseau de clés bruyant ou d’autres systèmes d’ultrasons d’autres véhicules (par exemple dans un parking) peuvent perturber l’exploitation des échos reçus. Dans ce cas, il n’est plus possible de distinguer les perturbations caractéristiques des obstacles effectifs.
En outre, selon l’état de la technique on connaît des systèmes de réseaux fondés sur le son et qui utilisent la différence de phase entre plusieurs récepteurs pour déterminer l’angle par rapport à une source sonore. Un tel système est décrit dans les documents FR-2817973-A1 et DE 2010 062 990 Al. Ces systèmes, installent deux récepteurs indépendants très près l’un de l’autre et à partir de la différence de phase du front d’ondes incident entre les deux récepteurs, on conclut à une direction d’incidence. Mais dans de tels systèmes, les sources de son parasite peuvent perturber la reconnaissance de l’écho (c'est-à-dire l’exploitation de la différence de phase de sorte que le système est « aveuglé ».
But de l’invention
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l’état de la technique et de développer un système de capteurs de champ environnant dont l’exploitation des signaux soit plus résistante vis-à-vis des sources de son parasite.
Exposé et avantages de l’invention A cet effet, l’invention a pour objet un système de capteurs de champ environnant comprenant : - un émetteur, - un premier réseau de récepteurs ayant un premier récepteur, et un second récepteur, et - une unité d’exploitation, l’émetteur générant des signaux pour produire un écho acoustique par les objets du champ environnant, et une unité d’exploitation, - exploitant la différence de phase entre le signal reçu par le premier récepteur et celui reçu par le second récepteur, - déterminant une information de direction d’une source de son parasite générant un son parasite dans le signal de réception du premier réseau de récepteur, et - exploitant séparément la composante de son contenue dans le signal de réception correspondant à la première information directionnelle, de l’écho généré par les émetteurs pour l’exploiter séparément, notamment le neutraliser.
Ainsi, le système selon l’invention de capteurs de champ environnant comprend un premier réseau de récepteur avec un premier récepteur et un second récepteur. Un récepteur dans le cadre de la pré sente invention est ainsi un « élément permettant de transformer un signal incident indépendamment des autres récepteurs » de sorte qu’entre deux récepteurs installés au voisinage l’un de l’autre on pourra par exemple déterminer une différence de phase pour un et seul même front d’ondes incident. Le réseau de récepteurs peut comporter plusieurs récepteurs notamment installés dans des directions différentes.
En particulier, le réseau de récepteurs peut comporter des convertisseurs d’ultrasons comme premier et second récepteur. En plus le système peut comporter un émetteur. Celui-ci est sous la forme d’un propre composant oü par la fonction d’émissions réalisées également par les récepteurs d’un réseau de récepteurs. L’émetteur permet au système d’émettre un signal d’émission dont le ou les échos selon l’invention, comme décrit ci-après, seront reconnus et séparés par rapport au son parasite incident.
Le système selon l’invention comporte également une unité d’exploitation qui exploite la phase (différence de phase) entre le signal de réception d’un premier récepteur et celui d’un second récepteur. L’unité d’exploitation comporte par exemple un microcontrôleur, un microprocesseur ou d’autres moyens d’exploitation de signal qui peuvent en outre assurer d’autres fonctions internes au système ou externe au système. L’unité d’exploitation détermine une première information directionnelle de la source générant le son parasite contenu dans le signal de réception pour le premier réseau de récepteurs. Dans le cas d’un réseau de récepteurs à une dimension avec au moins deux récepteurs l’un à côté de l’autre dans la direction horizontale, la première information de direction caractérise ainsi une direction horizontale (azimut ou angle horizontal) d’un front d’ondes incident du son parasite. Le signal de son parasite peut également être reconnu et caractérisé par des propriétés différentes.
Par exemple dans le cadre d’un cycle de mesure (c'est-à-dire par exemple le temps entre une première et une seconde émission d’un signal de mesure vers l’environnement) de n’attendre qu’une fois un écho dans une seule et même direction car les autres objets vus par le récepteur (ou le réseau de récepteur) se trouvant derrière l’objet de l’environnement qui produit la réflexion, sont occultés (indépendamment de l’effet de déviation) et ne renvoient pas d’écho. Ainsi dès que dans une durée déterminée, prédéfinie par la durée du cycle de mesure plusieurs échos ou un son continu sont associés à une seule et même direction, on pourra en conclure à la présence d’une source de son parasite dans cette direction.
En outre l’unité d’exploitation élimine du signal reçu, la composante de son (son parasite) contenue dans la première information directionnelle. En d’autres termes, les signaux supplémentaires (signaux utilisés tels que par exemples les échos) contenus dans le signal de réception peuvent également être résolus en direction et leur exploitation sera possible de sorte qu’exclusivement les composantes de son correspondant à la première information directionnelle ne seront pas exploitées (par exemple par une détermination de temps de parcours ou de distance).
La résolution directionnelle est obtenue selon l’invention avec la différence de phase des fronts d’ondes arrivant dans le réseau de récepteurs. Cette solution a l’avantage que malgré des sources de son parasite, considérables dans l’environnement du système, celui-ci sera aveuglé uniquement pour les informations directionnelles correspondant ou composante de son de la source de son parasite alors que les composantes de son correspondant aux autres informations directionnelles seront exploitées comme cela est connu dans l’état de la technique en ce que ces signaux seront examinés du point de vue de leur décalage relatif (par exemple les fronts d’indes des impulsions).
En particulier, on peut utiliser des émetteurs associés au système de l’invention pour rayonner un signal dans l’environnement du système. En exploitant les échos reçus de l’environnement on peut d’une part saisir le décalage entre l’émission du signal et les composantes de son réfléchies (composantes utiles) et à partir de là, déterminer le trajet parcouru. D’un autre côté, on peut également faire une corrélation entre le signal émis et le signal réfléchi, reçu pour déterminer la parenté des deux signaux.
De façon préférentielle, le premier récepteur et le second récepteur du réseau de récepteurs selon l’invention sont écartés d’une distance inférieure au quotient de la vitesse du son prévisible selon les conditions de fonctionnement et double de la fréquence de travail du premier récepteur et du second récepteur. La « distance » dans le cadre de la présence invention pour le récepteur est la distance « acoustique » c'est-à-dire la distance de deux sections correspondantes des récepteurs (milieu de la membrane). De façon connue, la vitesse du son dépend de différentes caractéristiques du milieu dans lequel il se déploie et comme exemple on a une température de l’air extérieur de 50°C. La fréquence de travail des systèmes usuels de détection du champ environnant par des ultrasons se situe dans une plage comprise entre environ 35 kHz et 65 kHz et de préférence entre 45 kHz et 55 kHz et d’une manière particulièrement préférentielle la fréquence est de 48 kHz. Le dispositif selon l’invention assure une résolution appropriée de localisation ou de direction pour les signaux d’ultrasons incidents provenant de l’environnement du système.
De façon préférentielle, le premier réseau de récepteurs comprend un troisième récepteur qui sous-tend avec le premier récepteur et le second récepteur, un plan normal au champ environnant à saisir. En d’autres termes, le premier et le second récepteur peuvent être écartés dans la direction horizontale alors que le troisième récepteur sera écarté dans la direction verticale par rapport au premier récepteur et/ou au second récepteur. En outre, l’unité d’exploitation exploite la différence de phase entre le signal de réception du troisième récepteur et du premier récepteur. Cela permet d’obtenir une information directionnelle concernant la direction verticale (c'est-à-dire la hauteur) des sources de son du champ environnant et des échos pour l’exploitation. En variante ou en plus, l’unité d’exploitation exploite l’information de phase du signal reçu par le troisième récepteur et le second récepteur. Ainsi, le système et son unité d’exploitation permettent de déterminer une seconde information directionnelle pour une source de son parasite générant le son parasite contenu dans le signal de réception pour le premier réseau de récepteurs. En d’autres termes, une source de son parasite sera associée par la disposition définie ci-dessus, non seulement dans la direction horizontale mais également selon la direction d’incidence dans un plan vertical et sera pris en compte pour l’exploitation des composantes du son incident. Par exemple ces composantes de son peuvent être éliminées pour pouvoir exploiter d’autres informations directionnelles (par exemple en coordonnées sphériques) pour les sources de son. On réduit de cette manière la plage du réseau de récepteurs dans laquelle le réseau de récepteur est provisoirement aveuglé par les sources de sons parasites.
De façon préférentielle, le système selon l’invention comporte en outre ; - un second réseau de récepteur avec un quatrième récepteur, et un cinquième récepteur, - le quatrième récepteur et le cinquième récepteur étant associés et installés en fonction du premier récepteur et du second récepteur, et - à l’aide d’une première information directionnelle déterminée par le premier réseau de récepteur et notamment également d’une seconde information directionnelle ainsi qu’à l’aide d’une troisième information directionnelle déterminée par le second réseau récepteur, l’unité d’exploitation détermine une plage de séjour d’une source de son parasite générant le son parasite contenu dans le signal de réception pour le second réseau de récepteur, et exploite et notamment supprime séparément les composantes de sons des signaux utiles de la plage de séjour, composantes contenus dans le signal de réception.
Selon une autre caractéristique de l’invention, les plages de réception du premier réseau et du second réseau se chevauchent notamment sur plus de 50 % de leurs volumes.
Selon une autre caractéristique de l’invention, à l’aide de la forme d’un signal émis ou à l’aide d’un nombre maximum prédéfini de signaux contenus dans une direction de données pendant un cycle de mesure, l’unité d’exploitation classifie un signal reçu comme signal parasite.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le système assure une mesure de distance et comporte notamment des moyens pour émettre une signalisation distinguant le passage en-dessous d’une distance critique prédéfinie. L’unité d’exploitation peut identifier une direction à l’aide d’une première information directionnelle obtenue avec le premier ré seau de récepteur et notamment également une seconde information directionnelle, la direction ainsi identifiée correspondant à la direction du son parasite pour le premier réseau de récepteurs.
Si à l’aide du second réseau de récepteurs on détermine la direction de cette même source de son parasite, l’unité d’exploitation pourra localiser la source de son parasite exactement au point d’intersection des deux directions. En d’autres termes, le second réseau permet non seulement d’identifier une source de son parasite pour sa direction horizontale et sa direction verticale mais donner la position exacte pour laquelle il faut neutraliser les composantes de son contenues dans le signal de réception. Pour appliquer le procédé développé ci-dessus, il faut que les deux réseaux de récepteurs soient avantageusement écartés d’une certaines distance car on aura de cette manière un angle obtus au point d’intersection des deux directions. Un système tel que celui défini ci-dessus est en mesure de localiser la position d’une source de son parasite et de pouvoir reconnaître en sécurité tous les objets du champ environnant à une certaine distance de la source de son parasite car au moins pour l’un des deux réseaux, la source de son parasite correspond à une autre direction que celle de l’écho des objets réels du champ environnant qui sont coupés ou noyés. De cette manière, une plage significativement plus faible du champ environnant sera perturbée par la source de son parasite qui influence la reconnaissance des objets du champ environnant dans la plage de saisie d’au moins deux réseaux. L’unité d’exploitation exploite et localise également la position pour les signaux à côté de la source de son parasite. Le système selon l’invention permet une résolution directionnelle particulièrement bonne et sure.
De façon intéressante, les plages de réception du premier réseau de récepteurs et celles du second réseau de récepteurs se chevauchent largement ce qui permet comme, indiqué ci-dessus, d’identifier la source de son parasite dans des directions différentes et d’obtenir à partir de ce résultat la position exacte comme cela a été décrit.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, les récepteurs et notamment également l’unité d’exploitation sont destinés à être intégrés dans un véhicule. Un premier réseau de récepteurs et un second réseau de récepteurs peuvent être installés dans le pare-choc avant d’un véhicule et être reliés à une unité d’exploitation commune. Il est avantageux que les récepteurs du premier réseau de récepteurs et ceux du second de récepteurs communiquent avec l’unité d’exploitation par des canaux distincts. Ces canaux peuvent être constitués par des lignes séparées. En principe on peut également envisager un codage des informations dans les récepteurs ou dans le réseau de récepteurs ce qui permet d’économiser des lignes et de collecter les informations par un canal commun pour les transmettre à l’unité d’exploitation.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, le système de mesure de distance comporte des moyens pour émettre une signalisation. Ces moyens sont par exemple constitués par un générateur de signal sonore et/ou une mission optique et/ou une émission haptique. Il est particulièrement avantageux de signaler la distance par rapport aux objets de l’environnement et de l’exploiter par rapport à des seuils prédéfinis qui laissent présumer un risque de collision pour le véhicule. Cela permet de reconnaître une collision prévisible et de l’éviter.
De façon préférentielle, le système selon l’invention comporte une ou plusieurs unités d’émission pour émettre des signaux vers le champ environnant. Les réseaux de récepteurs peuvent même être conçus pour émettre des signaux vers le champ environnant ce qui est possible d’une manière particulièrement simple pour émettre les signaux et les mettre en relation avec l’écho évitant ainsi des circuits supplémentaires.
De façon particulièrement préférentielle, les récepteurs sont des récepteurs d’ultrasons notamment des émetteurs récepteurs d’ultrasons. Ainsi, les réseaux de récepteurs selon l’invention sont réalisés sous la forme de réseaux d’émetteurs à ultrasons et notamment de réseaux d’émetteurs récepteurs à ultrasons.
Suivant une autre caractéristique, l’invention a pour objet un véhicule équipé d’un système tel que décrit ci-dessus. L’unité d’exploitation peut elle-même assurer par exemple d’autres fonctions spécifiques aux véhicules de sorte que la puissance de calcul sera utilisée en commun avec ces autres fonctions.
Dessins
La présente invention sera décrite ci-après à l’aide d’exemples de réalisation d’un système de capteurs de champ d’environnement représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma de principe de la détection par ultrasons d’un angle d’incidence, - la figure 2 est un schéma de principe de l’aveuglement d’un système d’ultrasons connu selon l’état de la technique, - la figure 3 montre un schéma d’un premier exemple de réalisation d’un système selon l’invention, - la figure 4 montre un ordinogramme expliquant les étapes de fonctionnement de l’exemple de réalisation de l’invention, - la figure 5 est un schéma d’un second exemple de réalisation d’un système selon l’invention, - la figure 6 est une représentation schématique d’un exemple de réalisation appliqué à un véhicule avec deux systèmes selon l’invention.
Description de modes de réalisation de l’invention
La figure 1 montre un système 1 de capteurs de champ environnant, comprenant un premier réseau de récepteurs Sx composé d’un premier récepteur Sxi et d’un second récepteur SX2. Un front d’onde(s) W de l’environnement du système arrive suivant un angle alpha sur les récepteurs Sxi et SX2 du réseau de récepteurs Sx. Si Ton suppose que le front d’onde(s) W est plan, on aura une différence de course 6 entre le premier récepteur Sxi et le second récepteur SX2 pour les composants du signal incident. Comme la vitesse du son est connue ou peut s’obtenir à partir de grandeurs déterminées (par exemple en utilisant un capteur de température) on pourra, à partir de la distance entre les récepteurs Sxi,2, en liaison avec la différence de phase des signaux, conclure à la valeur de l’angle a et obtenir ainsi une première information directionnelle relative à la source de son parasite. Dans la mesure où le signal/écho a par exemple été reconnu comme son parasite par la technique décrite ci-dessus.
La figure 2 montre un système de capteurs de champ environnant 10 selon l’état de la technique. Le pare-choc 20 loge un premier récepteur Sxi et un second récepteur Syi à une distance relativement grande l’un de l’autre. Une source de son parasite Q produit une perturbation permanente des récepteurs Sxi et Syi de sorte que les objets de l’environnement dans les plages x et y restent inconnus ou indécelables, les récepteurs Sxi et Syi étant « aveuglés ».
La figure 3 montre un système 1 conçu et installé selon l’invention comprenant un premier réseau de récepteurs Sx et un second réseau de récepteurs Sy logés dans un pare-choc 20.
Une source de son parasite Q se trouve dans la plage de réception Ex,x+i et du premier réseau de récepteurs Sx et dans la plage de réception Ey,y+i du second réseau de récepteurs Sy et perturbent ainsi les deux réseaux de récepteurs Sx>y. Parmi deux objets R reconnaissables, un premier est dans la plage de réception Ey>y+i alors qu’un second objet R est à la fois dans la plage de réception Ex>x+i et dans la plage de réception Ey>y+i. Cette plage est complètement perturbée par la source de son parasite Q. Toutefois, le premier réseau de récepteurs Sx détermine une première information directionnelle de la source de son parasite Q et le second réseau de récepteurs Sy identifie une seconde information directionnelle de la source de son parasite Q. Cela permet de reconnaître néanmoins l’objet situé dans les deux plages de réception EXjX+i, Ey,y+i. Un objet U situé en dehors de la seconde plage de réception Ey,y+i mais à l’intérieur de la première plage de réception EX;X+i reste toujours inconnu car on ne dispose pas d’une seconde information directionnelle provenant d’un second angle d’observation (autre angle d’observation) du système selon l’invention.
La figure 4 est un ordinogramme explicitant les étapes du procédé exécuté par le système 1 selon l’invention. Le système démarre dans la position « Start » par exemple par le branchement du système d’allumage du véhicule, le passage de la marche arrière, l’actionnement d’un dispositif d’actionnement correspondant ou autre. Dans l’étape 100, on détecte le champ environnant à l’aide du premier réseau de récepteurs Sx et du second réseau de récepteurs Sy c'est-à-dire que l’on reçoit des signaux. Dans l’étape 200 on détermine si un signal d’émission correspondant a été émis. En d’autres termes, on analyse le signal de réception pour déterminer s’il s’agit d’un signal d’émission du système réfléchi par un objet R de l’environnement. Dans l’étape 300, on prend une décision : s’il s’agit d’un écho (Y) on passe à l’étape 400 pour exploiter le temps de parcours de l’écho. Le cas échéant, on émet un signal avertisseur en cas de dépassement par le bas d’une distance minimale prédéfinie, à destination de l’utilisateur. Ensuite, on poursuit par l’étape 100 comme décrit ci-dessus. Dans la mesure où dans l’étape 300 on a constaté que le signal de réception était un signal parasite N, on traite le signal de réception d’une seconde manière dans l’étape 500. Cette composante de signal sera par exemple éliminée du signal de réception ou non prise en compte dans l’exploitation. Ensuite, le procédé continue par l’exploitation de l’étape 100. A chaque instant entre les étapes on vérifie si une condition de rupture prédéfinie est remplie. Dans l’affirmative, le procédé se termine.
La figure 5 montre un système 1 selon l’invention comprenant une unité d’exploitation 3 et une installation de signalisation sous la forme d’un haut-parleur 4 lié à l’unité d’exploitation 3. Un réseau de récepteurs Sx à deux dimensions est relié à l’unité d’exploitation 3. Ce réseau se compose des récepteurs Sxn-SX33. A l’aide de ce réseau à deux dimensions on peut déterminer la direction exacte d’une source de son émettant un son parasite. Si l’on utilise deux réseaux de récepteurs écartés d’une distance minimale, on pourra, à l’aide des informations directionnelles obtenues, déterminer exactement la position d’un point correspondant à la source de son parasite. Vis-à-vis du dispositif représenté à la figure 3, et qui ne peut déterminer qu’une « droite » perpendiculaire au plan du dessin comme lieu possible de la source de son parasite Q, un réseau de doubles récepteurs peut fournir une unité d’exploitation 3 également les dernières coordonnées restantes de la source de son parasite et éliminer le son parasite émis par cette source pour l’exploitation.
La figure 6 montre un véhicule de tourisme 5 dont à la fois l’avant et l’arrière comportent un pare-choc 20 équipé d’un système 1 tel que celui de la figure 5. Les systèmes peuvent également comporter plusieurs réseaux de récepteurs Sx reliés à l’unité d’exploitation 3.
Ce système offre les mêmes avantages que ceux décrits pour le système ci-dessus. L’idée de base de l’invention est de ne pas exploiter que les informations d’un seul écho arrivant dans un système de capteurs de champ environnant mais d’éviter l’aveuglement passager (au sens acoustique) de certains récepteurs par la présence de sources de son parasite de façon à avoir également une résolution directionnelle des sources de son parasite et qu’en fonction de la constellation utilisée on obtient plusieurs informations directionnelles voire une position précise de la source de son parasite. Avec les signaux reçus concernant la position de la source de son parasite on pourra tenir compte de ces informations dans la suite de l’exploitation pour la traiter de manière prédéfinie par exemple l’éliminer ou ne pas la prendre en compte.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS 1°) Système (1) de capteurs de champ environnant comprenant : - un émetteur (Sxi, SX2), - un premier réseau de récepteurs (Sx) ayant un premier récepteur (Sxi), et un second récepteur (SX2), et - une unité d’exploitation (3), l’émetteur (Sxi, SX2) générant des signaux pour produire un écho acoustique par les objets (R) du champ environnant, et une unité d’exploitation (3), - exploitant la différence de phase entre le signal reçu par le premier récepteur (Sxi) et celui reçu par le second récepteur (Sx2), - déterminant une information de direction d’une source de son parasite (Q) générant un son parasite dans le signal de réception du premier réseau de récepteur (Sx), et - exploitant séparément la composante de son contenue dans le signal de réception correspondant à la première information directionnelle, de l’écho généré par les émetteurs (Sxi, SX2) pour l’exploiter séparément, notamment le neutraliser.
  2. 2°) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier récepteur (Sxi) et le second récepteur (Sx2) sont distants l’un de l’autre d’une distance inférieure au quotient de la vitesse du son prévisible dans les conditions d’utilisation notamment à une température de l’air extérieur de 50°C par le double de la fréquence de travail du premier récepteur (Sxi) et du second récepteur (Sx2) notamment dans une plage comprise entre 35 kHz-65kHz et de préférence dans une plage comprise entre 45 kHz-55kHz.
  3. 3°) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier réseau de récepteur (Sx) comprend en outre : un troisième récepteur (S 12) qui sous-tend un plan avec le premier récepteur (Sxi) et le second récepteur (SX2) et Tunité d’exploitation (3), * exploite la différence de phase entre le signal de réception reçu par le troisième récepteur (S12) et le premier récepteur (SX2) et/ou entre celui du troisième récepteur (S12) et le second récepteur (Sx2), * détermine une seconde information directionnelle pour le son parasite généré par la source de son parasite (Q) dans le signal de réception du premier réseau de récepteur (Sx), et * exploite, notamment supprime, les composantes de son des signaux utiles contenus dans la première et la seconde information directionnelle.
  4. 4°) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’ il comprend en outre : - un second réseau de récepteur (Sy) avec un quatrième récepteur (Syi), et un cinquième récepteur (Sy2), - le quatrième récepteur (Syi) et le cinquième récepteur (Sy2) étant associés et installés en fonction du premier récepteur (Sxi) et du second récepteur (SX2i), et - à l’aide d’une première information directionnelle déterminée par le premier réseau de récepteur (Sx) et notamment également d’une seconde information directionnelle ainsi qu’à l’aide d’une troisième information directionnelle déterminée par le second réseau récepteur (Sy), l’unité d’exploitation détermine une plage de séjour d’une source de son parasite générant le son parasite contenu dans le signal de réception pour le second réseau de récepteur (Sy), et exploite et notamment supprime séparément les composantes de sons des signaux utiles de la plage de séjour, composantes contenus dans le signal de réception.
  5. 5°) Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’unité d’exploitation exploite en outre les signaux à côté de la source de son parasite notamment en fonction de la position.
  6. 6°) Système selon l’une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les plages de réception du premier réseau (Sx) et du second réseau (Sy) se chevauchent notamment sur plus de 50 % de leurs volumes.
  7. 7°) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que à l’aide de la forme d’un signal émis ou à l’aide d’un nombre maximum prédéfini de signaux contenus dans une direction de données pendant un cycle de mesure, l’unité d’exploitation classifie un signal reçu comme signal parasite.
  8. 8°) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système (1) assure une mesure de distance et comporte notamment des moyens (4) pour émettre une signalisation distinguant le passage en-dessous d’une distance critique prédéfinie.
  9. 9°) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les récepteurs (Sxi, SX2, Syi, Sy2, Si 1-33) sont des récepteurs d’ultrasons notamment des émetteurs-récepteurs d’ultrasons.
  10. 10°) Véhicule comprenant un système (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant : - un émetteur (Sxi, SX2), - un premier réseau de récepteurs (Sx) ayant un premier récepteur (Sxi), et un second récepteur (SX2), et - une unité d’exploitation (3), l’émetteur (Sxi, SX2) générant des signaux pour produire un écho acoustique par les objets (R) du champ environnant, et une unité d’exploitation (3), pour exploiter la différence de phase entre le signal reçu par le premier récepteur (Sxi) et celui reçu par le second récepteur (Sx2), - déterminer une information de direction d’une source de son parasite (Q) générant un son parasite dans le signal de réception du premier réseau de récepteur (Sx), et - exploiter séparément la composante de son contenue dans le signal de réception correspondant à la première information directionnelle, de l’écho généré par les émetteurs (Sxi, SX2) pour l’exploiter séparément, notamment le neutraliser.
FR1450266A 2013-01-15 2014-01-14 Systeme de capteurs de champ environnant Active FR3001040B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013200458.3A DE102013200458A1 (de) 2013-01-15 2013-01-15 System zur Umfeldsensorik
DE102013200458.3 2013-01-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3001040A1 FR3001040A1 (fr) 2014-07-18
FR3001040B1 true FR3001040B1 (fr) 2019-07-12

Family

ID=51015059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1450266A Active FR3001040B1 (fr) 2013-01-15 2014-01-14 Systeme de capteurs de champ environnant

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN103926580B (fr)
DE (1) DE102013200458A1 (fr)
FR (1) FR3001040B1 (fr)
GB (1) GB2510262B (fr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106556838B (zh) * 2015-09-25 2019-11-19 叶秩光 电子装置及电子装置的操作方法
CN109373400B (zh) * 2018-11-27 2020-08-14 佛山市云米电器科技有限公司 一种油烟机噪声干涉装置的获取方法
WO2023243348A1 (fr) * 2022-06-14 2023-12-21 ソニーグループ株式会社 Dispositif de localisation d'objet, procédé de localisation d'objet et programme

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5548561A (en) * 1995-02-27 1996-08-20 General Electric Company Ultrasound image enhancement using beam-nulling
FR2817973A1 (fr) 2000-12-13 2002-06-14 Imra Europe Sa Methode de detection et de positionnement d'objets basee sur deux etapes de formation numerique de faisceaux d'un reseau phase de capteurs
US6567034B1 (en) * 2001-09-05 2003-05-20 Lockheed Martin Corporation Digital beamforming radar system and method with super-resolution multiple jammer location
GB2431992B (en) * 2005-11-05 2007-09-26 Shih-Hsiung Li Parking sensor apparatus and method to keep air brakes from interfering with the parking sensor apparatus
KR20100021719A (ko) * 2008-08-18 2010-02-26 대성전기공업 주식회사 초음파를 이용한 차량 후방장애물감지 장치 및 그 방법
JP4799631B2 (ja) * 2009-02-27 2011-10-26 株式会社日本自動車部品総合研究所 物体検出装置
CN101871978B (zh) * 2009-04-23 2012-11-07 大唐移动通信设备有限公司 一种确定干扰源位置的方法、***和装置
CN102083090B (zh) * 2009-11-27 2013-05-15 ***通信集团北京有限公司 一种干扰源的定位方法及装置
DE102010033384A1 (de) * 2010-08-05 2012-02-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren und Vorrichtung zu Auswertung eines Echosignals zur Fahrzeugumfelderfassung sowie zugehörige Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung
CN101963659B (zh) * 2010-10-25 2012-07-11 哈尔滨工程大学 利用三维正交干涉仪实现宽频段测向的方法
DE102010062990A1 (de) 2010-12-14 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Schallwandler mit zumindest einem Piezoelement
CN102545935B (zh) * 2011-12-08 2014-07-02 南京航空航天大学 射频仿真***校准接收装置及射频仿真***校准接收方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103926580B (zh) 2018-10-26
GB201400605D0 (en) 2014-03-05
GB2510262B (en) 2020-07-29
FR3001040A1 (fr) 2014-07-18
CN103926580A (zh) 2014-07-16
DE102013200458A1 (de) 2014-07-17
GB2510262A (en) 2014-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3036809B1 (fr) Procede et dispositif de detection d’objets dans l’environnement d’un vehicule
CN105474039B (zh) 用于运行车辆的周围环境检测***的方法
US8270536B2 (en) Method and device for adapting a threshold value of a detection device
US11733377B2 (en) Time of flight and code signature detection for coded ultrasonic transmission
US10310083B2 (en) Method for detecting target echoes in a received signal of an ultrasonic sensor of a motor vehicle, ultrasonic sensor device, and motor vehicle
CN106537175B (zh) 用于运载工具的周围环境对象的声学检查的设备和方法
FR2982034A1 (fr) Procede de detection de l'environnement d'un vehicule par des ultrasons
US10571555B2 (en) Method for detecting a blocked state of an ultrasonic sensor of a motor vehicle, ultrasonic sensor apparatus and motor vehicle
FR2993994A1 (fr) Procede de gestion d'un systeme de saisie de l'environnement d'un vehicule avec au moins deux unites emission/reception et systeme de mise en oeuvre du procede
US8836572B2 (en) Method for detecting precipitation using a radar sensor system for motor vehicles
FR2876801A1 (fr) Dispositif et procede de detection de l'environnement d'un objet mobile dans un environnement aerien
FR2985816A1 (fr) Dispositif et procede de saisie de l'environnement d'un vehicule
FR3001189A1 (fr) Systeme d'assistance de conduite
FR3001040B1 (fr) Systeme de capteurs de champ environnant
FR2905765A1 (fr) Dispositif et procede d'estimation des dimensions d'une place de parking, vehicule automobile comportant un tel dispositif.
FR2978584A1 (fr) Procede et dispositif pour saisir des objets de l'environnement d'un vehicule
FR2983586A1 (fr) Procede et dispositif de saisie d'un objet mobile dans l'environnement d'un vehicule
WO2006104931A2 (fr) Systeme et methode pour un mappage de triangulation de vibrometrie par laser multifaisceau de sources acoustiques souterraines
JP2019211480A (ja) 反射超音波による障害物検出方法
FR2869420A1 (fr) Procede de reconnaissance d'obstacles fictifs
EP0866985B1 (fr) Procede de mesure de la vitesse d'un vehicule par rapport au sol, au moyen d'un radar utilisant la reflexion d'ondes electromagnetiques sur la chaussee
WO2012077345A1 (fr) Dispositif de contrôle
EP1180758A1 (fr) Procédé et dispositif de détection par voie acoustique d'une source sonore mobile
FR3047105A1 (fr) Procede et dispositif d'assistance de conduite
FR2999007A1 (fr) Procede et dispositif pour determiner la distance relative et le mouvement relatif de plusieurs sujets a la circulation

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20161202

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11