Brevet FR2648238A1 — publié le 19901214

Dispositif de sécurité pour automobile utilisant les ultra-sons pour surveiller l'intervalle de distance entre véhicules. La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour véhicule automobile, utilisant les ultra-sons et exploitant l'effet Doppler avec détection par comparaison entre fréquences pré-décalées ; pour surveiller l'intervalle de distance qui sépare un véhicule automobile de celui qui le précède et prévenir le conducteur lorsque cette distance diminue subitement. Tout conducteur doit rester maître de son véhicule et conserver une distance de sécurité suffisante entre lui et le véhicule qui le précède. Dans la pratique, I'attention du conducteur peut être momentanément diminuée pour de nombreuses raisons ; celà entraîne une diminution de la surveillance de la distance de sécurité et un risque de collision frontale en cas de freinage subit du véhicule qui précède Le dispositif selon l'invention permet de détecter toute diminution de l'intervalle de distance existant entre véhicules qui se suivent et de déclencher une alarme appropriée par signal sonore et lumineux à des degrés différents suivant la vitesse de rapprochement. Le dispositif est quasi entièrement électronique ; sa constitution globale en trois parties ayant une fonction distincte est la suivante: A - Un générateur de plusieurs signaux de service ayant des fréquences différentes, le tout synchronisé par un oscillateur à quartz. B - Un générateur d'ultra-sons constitué par un amplificateur de signal, suivi par un trarsíuctew ultrasonique relativement directif. C - Un récepteur comportant ur. truc ultra-sonique c & 'irectif un amplif i- cateur différentiel à grand gain, un démodulateur analogique ou digital et un ensemble de comparateurs de fréquence. D - Une partie générateur de signaux sonore et lumineux servant d'alarme à l'intention du conducteur. La constitution plus détaillée et le fonctionnement du dispositif sont les suivants Un circuit oscillateur à quartz (I) produit un signal à fréquence élevée pouvant aller de I mHz à 20 mHz suivant le choix de la fréquence des ultrasons qui seront utilisés. Ce signal est ensuite traité par une boite à diviseurs de fréquence (2) qui produit à son tour cinq signaux dont Je premier correspond à la fréquence des ultra-sons choisis, celui-ci est amplifié et adapté par le circuit (3) puis envoyé au traticteti ultra-sonique (4) qui transforme le signal électrique en vibration mécanique émettant des ultra-sons à la fréquence correspondante. Le dispositif peut aussi bien fonctionner avec un aansdrtecr dont la fréquence de résonnance est accordée avec celle du signal qu'avec un tuaduceur transducteur à très large bande de fréquence. Le choix du modèle de trarctur se fait en fonction de la portée et de la directivité que l'on veut donner au dispositif. Ce dispositif est placé à l'avant du véhicule, il émet en permanence un ultra-son endirection de l'avant du véhicule, dans son axe de déplacement. Lorsque l'ultrason rencontre un corps dur, qui peut être le véhicule qu i précède ou un obstacle quelconque, une certaine quantité de l'ultra-son est renvoyé par réflexion en direction du dispositif et met en vibration mécanique le trnsducteur ultrasonique récepteur (5). (Si lors de la réflexion de l'ultra-son le véhicule qui précède, ralentit, I'onde ultrasonique subit une diminution de longueur pendant la durée du rapproche ment, cela se traduit par un accroissement de sa fréquence de vibration). Le signal électrique faible provenant du trarAr est amplifié par le circuit (6) puis démodulé de façon analogique ou digitale par le circuit (7) par comparaison avc un autre signal n 2 provenant de la boîte à diviseurs. Ce signal n 2 a une fréquence inférieure de 5 % de la fréquence des ultra-sons émis par le dispositif. Le choix d'une démodulation par mélange de fréquence décalée dans ce sens, permet de différencier l'accroissement de la fréquence des ultrasons reçus de la diminution de la fréquence de ces memes ultra-sons c'est à dire de pouvoir faire la différence entre le rapprochement et l'éloignement du véhicule qui précède. Après démodulation, le signal de battement obtenu est filtré puis mis en forme par le circuit (8) ensuite, ce signal est communément transmis à quatre circuits de comparaison de fréquence. Un premier circuit (9) compare le signal commun à un signal issu de la boite de diviseur et dont la fréquence est inférieure de 94,875 % de la fréquence des ultrasons émis. Le résultat se traduit par un niveau de tension logique 1 ou 0 envoyé en direction d'une boîte d'alarme (13). Le deuxième circuit (10) compare le signal commun à un signal issu de la boîte de diviseurs et dont la fréquence est inférieure de 94,625 % de la fréquence des ultra-sons émis. Le résultat se traduit également par un niveau de tension logique I ou 0 envoyé en direction de la boîte d'alarme. Le troisième circuit (Il) compare le signal commun à un signal issu de la boîte de diviseurs et dont la fréquence est inférieure de 93,75 % de la fréquence des ultra-sons émis. Le résultat se traduit également par un niveau de tension logique I ou 0 envoyé en direction de la boîte d'alarme. Le quatrième circuit (12) compare le signal commun à un signal issu de la boîte de diviseurs et dont la fréquence est inférieure de 91,25 % de la fréquence des ultra-sons émis. Le résultat se traduit également par un niveau logique 1 ou O. En fonction de l'état des niveaux logiques qui lui sont fournis, la boite d'alarme produit quatre signaux d'intensité et de fréquence sonore différentes, ainsi que quatre signaux lumineux de couleurs et d'intensité différentes pour indiquer au conducteur quatre niveaux d'alarme différents en fonction de la vitesse de rapprochement du véhicule précédent. niveau 1 : Vitesse de rapprochement environ = 0,33 m/s niveau 2: ri " = I m/s niveau 3 : " = 3,3 m/s niveau 4 i " " = 10 m/s REVENDICATIONS 1) Dispositif de sécurité pour véhicule automobile, servant à prévenir le conducteur lorsque le véhicule précédent ralenti ou freine. Ce dispositif utilise un système Sonar et exploite l'effet Doppler, avec une démodulation par mélange de deux fréquences dont l'une est pré-décalée. Disoosi- tif caractérisé en ce qu'il est constitué par un générateur de signaux à diviseurs de fréquence (2) piloté par un oscillateur à quartz (1), un amplificateur (3) suivi pnr un transducteur émetteur d'ultra-son(4) un autre tranduc- teur (5) capte l'écho d'ultra-son, le converti en signal électrique, duits un circuit attrotrié (6) l'amplifie, ensuite un circuit de démodulation utilisant soit un procédé analogique, soit un procédé digital (7) mélanqe ce signale avec un autre provenant des diviseurs, dont la fré- agence est décalée de -5 % par rapport à celle des ultrasons émis. le signal de battement résultant est ensuite filtré puis mis en Corme par le circuit 8, et enfin at- plioué à une série de quatre comoarateurs de fréquence (9,10,11,), le résultat des comoaraisons obtenus, sous forme de signaux logiques "1" ou "O" est transmis à une boite d'alarme (13) qui produit quatre signaux sonores et quatre signaux lumineux différents, le tout correspondant à quatre vitesses de rapprochement différentes. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par l'utilisation de l'effet Doopler avec les ultra-sons pour surveiller l'intervalle de distance entre deux véhicules automobiles qui se suivent. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par l'utilisation d'une fréquence décalée de -5* par rapport à celle des ultra-sons émis, nour effectuer la dvtodu- lation du signal recu. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le procédé utilise un ensemble de auatre comparateurs (9,10,11,12) pour détecter quatre vitesses dirfé- rentes de raoprochement.