Brevet FR2698449A1 — publié le 19940527

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETECTION D'OBSTACLES DANS L'ANGLE MORT D'UN VEHICULE La présente invention se rapporte au domaine technique de l'aide à la conduite des véhicules routiers. Plus précisément, elle concerne un procédé et un dispositif destinés à avertir le conducteur de la présence d'un autre usager dans l'angle mort de ses rétroviseurs latéraux. Les rétroviseurs latéraux actuellement montés sur les véhicules, ne couvrent pas complètement l'angle droit s'étendant entre le plan des portières et la normale à ce plan passant par chaque rétroviseur. La présence d'un angle mort est malheureusement une cause importante d'accidents, survenant à ltoccasion de changements de file, et de déboîtements destinés à éviter un obstacle ou à préparer un changement de direction. Pour supprimer l'angle mort, on utilise parfois des rétroviseurs à miroirs convexes. Cette solution ne permet pas une couverture totale de l'angle mort. En outre, elle présente l'inconvénient d'entraîner une mauvaise appréciation des distances. On connaît par ailleurs des systèmes de détection d'obstacles pour véhicules automobiles, reposant sur l'utilisation d'un radar à effet Doppler. La publication FR 2 124 082 décrit notamment un détecteur d'obstacles pour véhicule en déplacement, comportant un radar à effet Doppler. Le radar mis en oeuvre dans ce dispositif présente une antenne d'émission et une antenne de réception distincte de celle-ci. Ces deux antennes sont orientées de façon telle que la zone de détection se trouve à une distance déterminée du véhicule, en avant de celui-ci. De façon classique, l'exploitation de l'effet Doppler dans un dispositif de détection de ce type permet de calculer la vitesse relative entre le véhicule effectuant la détection et le véhicule détecté.Ce calcul, effectué par un comparateur, repose sur l'analyse de la différence de fréquence entre l'onde émise et l'onde reçue en retour. Il suppose que l'onde émise rencontre l'obstacle avec un angle d'incidence (angle de la direction de propagation de l'onde avec la normale à la surface de la cible), non nul. Le calcul effectué par le comparateur permet d'obtenir un signal d'alarme lorsque le radar indique une vitesse de rapprochement de l'obstacle, supérieure à une valeur seuil gardée en mémoire dans le comparateur. On comprend que si un tel dispositif est parfaitement adapté à la détection d'obstacles se trouvant sur la même file de circulation que le véhicule opérant la détection, il est moins approprié à la détection d'obstacles se déplaçant parallèlement à ce véhicule, à une certaine distance latérale de celui-ci. En effet, une telle application impose l'émission d'ondes orientées perpendiculairement aux deux véhicules, donc ayant un angle d'incidence nul, ce qui rend impossible l'exploitation de l'effet Doppler par un comparateur. Par ailleurs, il ne faut pas négliger le fait que les radars utilisables dans ce type d'application sont des appareils relativement onéreux. Ces considérations rendent peu réaliste la perspective d'une détection par radar, des obstacles localisés dans 1' angle mort. En revanche, la présente invention propose un procédé et un dispositif de détection d'obstacle dans l'angle mort, reposant sur l'exploitation d'une technologie plus simple que le radar à effet Doppler, et particulièrement adaptée à cette application. L'invention concerne un procédé de détection d'obstacles dans l'angle mort d'un véhicule, reposant sur l'émission et la réception de signaux de fréquence déterminée, et sur l'exploitation en temps réel des signaux renvoyés en écho par un obstacle détecté, grâce à un système électronique de commande assurant le déclenchement d'une alerte. Ce procédé est caractérisé en ce que l'émission et la réception des signaux est assurée par deux émetteurs-récepteurs distincts. Selon un mode de réalisation de l'invention, les deux émetteursrécepteurs exploitent des signaux de périodes différentes. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'alerte est déclenchée uniquement lorsqu'un premier émetteur-récepteur reçoit seul un signal de retour, avant que le second émetteur-récepteur ne reçoive au moins un signal de retour. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de détection d'obstacles comporte un émetteur-récepteur arrière et un émetteurrécepteur avant disposés sur le côté arrière du véhicule, qui émettent des signaux sensiblement transversaux à l'axe longitudinal de celuici. Selon un mode de réalisation de l'invention, les émetteurs-récepteurs sont des sonars. Selon un mode de réalisation de l'invention, les émetteurs-récepteurs sont des diodes électroluminescentes. Selon un mode de réalisation de l'invention, les émetteurs-récepteurs sont des systèmes de détection thermique par infrarouges. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système électronique de commande comporte une unité d'émission de signal regroupant un oscillateur et un émetteur monostable délivrant des signaux tout ou rien ainsi qu'une porte logique permettant aux émetteurs-récepteurs d'émettre une succession régulière d'impulsions selon des fréquences différentes. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système électronique de commande comporte une unité de contrôle de réception regroupant un amplificateur, un filtre, un écrêteur et un seuilleur, cette unité de contrôle transmettant après traitement les signaux reçus en écho par les émetteurs-récepteurs à un calculateur responsable de la mise en route d'une alarme. Selon un mode de réalisation de l'invention, le calculateur respecte un algorithme établi pour ne déclencher l'alerte que dans le cas où l'émetteur-récepteur arrière reçoit seul n > 1 impulsions en écho, avant que le second émetteur-récepteur reçoive des impulsions en écho. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'alarme est sonore. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'alarme est un voyant lumineux disposé sur le rétroviseur du véhicule. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'alarme ne peut fonctionner que lorsque le conducteur actionne son clignotant. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulière de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 met en évidence l'angle mort de rétrovision d'un véhicule automobile, - la figure 2 situe l'implantation du dispositif de détection sur un véhicule, - la figure 3 illustre l'émission latérale d'ultrasons par un véhicule, et - la figure 4 est un schéma fonctionnel relatif au système électronique de commande du dispositif. Sur la figure 1, on a matérialisé par un arc de cercle 1, le champ de vision utile du conducteur d'un premier véhicule 2, équipé du dispositif de détection de l'invention. Ce champ est approximativement de 1800. I1 s'ouvre vers l'avant à partir d'un axe 3,3' correspondant à la position du conducteur. L'axe 3,3' est situé en arrière de l'axe 4, 4' correspondant à l'alignement des rétroviseurs latéraux (non représentés sur le schéma), qui sont placés approximativement à la hauteur des roues avant 5,5'. L'angle a mentionné sur la figure est l'angle de rétrovision latérale du véhicule 2. L'angle fi, complémentaire de celui-ci correspond à l'angle mort. Le secteur hachuré sur la figure 1, situé dans l'angle mort du rétroviseur et en arrière de l'axe 2, 2', échappe totalement à l'attention du conducteur. L'invention vise à assurer la détection d'obstacles, tels que des véhicules-cibles 7 ayant amorcé un dépassement du premier véhicule ou véhicule-détecteur 2, en s'engageant dans le secteur hachuré de la figure 1. Ce résultat est obtenu de la façon suivante : deux émetteurs-récepteurs 8,9 sont disposés l'un derrière l'autre, sur le côté du véhicule-détecteur 2. Tous deux émettent pratiquement transversalement à l'axe longitudinal de celui-ci. Ces appareils sont reliés à un système électronique de commande 10, faisant l'objet de la figure 4. Conformément à l'invention, les émetteurs-récepteurs 8,9 peuvent relever de plusieurs technologies. Un premier mode de réalisation, correspond à l'utilisation d'émetteur-récepteurs d'ultrasons ou "sonars". On peut toutefois envisager l'utilisation de systèmes optiques reposant sur l'utilisation de diodes électro-luminescentes (Ligth emitting diode ou L.E.D), ou de systèmes de détection thermique exploitant l'émission de rayonnements appartenant au domaine des infrarouges lointains. Dans tous les cas, il s'agit d'appareils peu onéreux. L'utilisation de deux appareils peut donc être envisagée, sans coûts excessifs. Sur la figure 3, on a représenté côte à côte le premier véhicule 2, équipé du dispositif de détection de l'invention, et un second véhicule 7, roulant par exemple à une distance de 3,5 m du premier. Cette figure se rapporte à l'utilisation d'émetteur-récepteurs d'ultrasons. Chacun des sonars 8,9 envoie des ondes, dont la fréquence correspond à celle de son propre récepteur ou capteur : si ces fréquences sont différentes, chaque sonar 8,9, ne reconnaîtra que ses propres émissions lorsque celles-ci lui parviennent en retour, après réflexion sur l'obstacle 7. On peut toutefois utiliser deux sonars émettant sur la même fréquence. Dans ce cas la distance entre les deux émetteurs-récepteurs devra être suffisante pour éviter des interférences entre les deux systèmes. Les émetteurs-récepteurs 8,9 auront par exemple une portée de 4 à 6 m, l'angle oy correspondant à une coupe verticale des faisceaux d'émission étant alors d'environ 20 . Chaque appareil 8,9 pourra notamment fonctionner sur une fréquence de 30 ou 40 KHZ. Enfin, pour réduire l'ouverture d'un faisceau, on peut envisager de regrouper plusieurs émetteurs élémentaires à l'intérieur d'un cône directif correspondant à l'angle d'ouverture oy souhaité. Le système électronique de commande 10, illustré par la figure 4, se compose des éléments suivants. Chaque sonar 8, 9, comportant un organe d'émission E et un organe de réception R est relié d'une part à une unité de commande de l'émission 11, et d'autre part à une unité de commande de la réception 12. L'unité de commande de l'émission 11 comporte un oscillateur 13 générant une onde sinusoïdale et un émetteur monostable 14, émettant signal en créneau. Ces deux signaux sont regroupés et combinés dans une porte logique (ET) 15 transmettant aux sonars 8, 9 un signal de type pulsé, constitué de façon classique d'une alternance régulière de plages de niveau zéro et de plages sinusoïdales, globalement de niveau 1, constituant autant de "pulses" ou de coups d'horloge, selon la période imposée par l'émetteur monostable 14. L'écho de retour est transmis par chaque sonar 8,9, à l'unité de contrôle de la réception 12. Celle-ci comporte notamment un amplificateur 16, un filtre ou passe-bande 17, un écrêteur de signal 18 et un organe de seuillage ou "trigger" 19, permettant d'éliminer les signaux parasites, captés par les organes de réception R de chaque émetteur-récepteur 8,9. Après traitement dans l'unité de contrôle de signal 12, les signaux reçus en écho par chaque émetteur-récepteur 8,9 parviennent par voie séparée dans un calculateur 20 capable de traiter ces signaux selon un algorithme particulier, applicable quelle que soit la technologie mise en oeuvre (ultra-sons, LED ou rayonnement thermique). L'algorithme du calculateur 20 repose sur le principe suivant. Lorsque le premier émetteur-récepteur, ou émetteur-récepteur arrière 9 reçoit seul un écho et que la séquence correspondante est suivie d'une séquence dans laquelle les deux émetteur-récepteurs 8, 9 reçoivent un écho, le calculateur 20 émet un signal d'alerte qui est transmis au conducteur par une alarme 21. On peut prévoir que cette alerte soit déclenchée, lorsque la première séquence (écho reçu uniquement par le sonar arrière) correspond à la réception d'un seul "pulse" ou coup d'horloge par celui-ci. Pour éviter que l'alerte ne soit déclenchée par des objets, tels que des arbres, des poteaux ou des volatiles, on pourra avantageusement prévoir qu'elle suppose la réception de n coups d'horloge par le sonar arrière 9 seul, par exemple 3 (n = 3) avant la réception d'écho par le second sonar, ou sonar avant 8. Enfin, l'alerte peut être assurée de différentes façons, par voie sonore ou visuelle (lumineuse). Toutefois, pour éviter le "stress" du conducteur, un signal d'avertissement lumineux semble préférable au signal sonore. Le signal lumineux peut apparaître en un point quelconque du poste de conduite ou de façon préférentielle sur le rétroviseur extérieur lui-même. Cette dernière solution offre l'avantage de ne pas solliciter inutilement l'attention du conducteur, alors qu'il ne cherche pas à se déboîter ou à vérifier s'il est sur le point d'être doublé. Dans le même but, on pourra prévoir que l'émission du signal d'alerte lumineux soit déclenchée uniquement lorsque le clignotant correspondant est sollicité par le conducteur. En conclusion, il faut souligner que l'utilisation de deux émetteursrécepteurs distincts permet de déterminer la vitesse relative du véhicule-cible, par rapport au véhicule détecteur. Cette disposition permet "d'éliminer" à l'aide d'un système électronique de commande approprié tous les échos en provenance de véhicules se déplaçant en sens inverse, ou d'obstacles fixes. REVENDICATIONS [1] Procédé de détection d'obstacles dans l'angle mort de rétrovision d'un véhicule (2), reposant sur l'émission et la réception de signaux de fréquence déterminée, et sur l'exploitation en temps réel des signaux renvoyés en écho par un obstacle (7) détecté, grâce à un système électronique de commande (10) assurant le déclenchement d'une alerte, caractérisé en ce que l'émission et la réception des signaux est assurée par deux émetteurs-récepteurs distincts (8,9). t2] Procédé de détection d'obstacles selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux émetteurs-récepteurs (8,9) exploitent des signaux de périodes différentes. [3] Procédé de détection d'obstacles selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'alerte est déclenchée uniquement lorsqu'un premier émetteur-récepteur (9) reçoit seul un signal de retour avant que le second émetteur-récepteur (8) ne reçoive au moins un signal de retour. [4] Dispositif de détection d'obstacles pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme aux revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte un émetteur-récepteur arrière (9) et un émetteur-récepteur avant (8) disposés sur le côté arrière du véhicule (2), qui émettent des signaux sensiblement transversaux à l'axe longitudinal de celui-ci. [5] Dispositif de détection d'obstacles selon la revendication 4, caractérisé en ce que les émetteurs-récepteurs (8, 9) sont des sonars. [6] Dispositif de détection d'obstacles selon la revendication 4, caractérisé en ce que les émetteurs-récepteurs (8, 9) sont des diodes électroluminescentes. [7] Dispositif de détection d'obstacles selon la revendication 4, caractérisé en ce que les émetteurs-récepteurs (8, 9) sont des systèmes de détection thermique par infrarouges. [8] Dispositif de détection d'obstacles selon l'une des revendications 4 à 7, daractérisé en ce que le système électronique de commande (10) comporte une unité d'émission de signal (12) regroupant un oscillateur (13) et un émetteur monostable (14) délivrant des signaux tout ou rien, ainsi qu'une porte logique (15) permettant aux émetteurs-récepteurs (8, 9) d'émettre une succession régulière d'impulsions selon des fréquences différentes. [9] Dispositif de détection d'obstacles selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le système électronique de commande (12) comporte une unité de contrôle de réception regroupant un amplificateur (16), un filtre (17), un écrêteur (18) et un seuilleur (19), cette unité de contrôle (12) transmettant après traitement les signaux reçus en écho par les émetteurs-récepteurs (8,9) à un calculateur (20) responsable de la mise en route d'une alarme (21). [10] Dispositif de détection d'obstacles selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que le calculateur (20) respecte un algorithme établi pour ne déclencher l'alerte que dans le cas où l'émetteur-récepteur arrière (9) reçoit seul n 1 impulsions en écho, avant que le second émetteur (8) reçoive des impulsions en écho. [11] Dispositif de détection d'obstacles selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'alarme (21) est sonore. [12] Dispositif de détection d'obstacles selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'alarme (21) est un voyant lumineux disposé sur le rétroviseur latéral du véhicule (21). [13] Dispositif de détection d'obstacles selon lune des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que l'alarme (21) ne peut fonctionner que lorsque le conducteur actionne son clignotant.