Brevet FR2712395A1 — publié le 19950519

l " Procédé et dispositif pour l'exploitation d'un détecteur à ultrasons " Etat de la technique La présente invention concerne un procédé pour l'exploitation d'un détecteur à ultrasons, qui est de pré- férence disposé sur un véhicule, pour la mesure de la dis- tance, avec une commande pour commander le détecteur à ultrasons et une exploitation des signaux d'écho reçus par le détecteur à ultrasons, et avec un affichage de la dis- tance mesurée. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Par le document DE 34 20 004 Ai, on connaît déjà un dispositif de mesure de distance pour véhicules automo- biles, dans lequel avec deux détecteurs d'émission et de réception, on mesure le temps de parcours de signaux ultra- sonores lors de leur réflexion sur un obstacle. Dans le cas de ce dispositif, il y a lieu de décider entre deux types d'exploitation à savoir si le signal réfléchi est recu par le même détecteur d'ultrasons ou bien par un autre détec- teur d'ultrasons. D'une part, la commutation d'un détecteur sur l'autre est d'une part relativement coûteuse. D'autre part, on peut certes ainsi exercer un contrôle du fonction- nement, mais la sensibilité des détecteurs n'est toutefois pas vérifiée. Un autre problème réside en ce que le temps de parcours du signal ultrasonore mesuré dépend de la pro- pagation du son dans l'environnement. La vitesse de propa- gation est toutefois dépendante de la température, de sorte que lorsque la température de l'air environnant varie il faut compter avec une erreur de mesure correspondante. Avantages de l'invention Le procédé selon l'invention ou le dispositif pour sa mise en oeuvre présente par contre l'avantage que, lors de l'exploitation d'un détecteur à ultrason, ce n'est pas seulement sa sécurité de fonctionnement qui est véri- fiée. A cet effet l'invention concerne un procédé ca- ractérisé en ce qu'un contrôle du fonctionnement du détec- teur à ultrasons est effectué et lors de ce contrôle de fonctionnement, la sensibilité du détecteur à ultrasons est vérifiée et/ou le temps de parcours du signal ultrasonore est corrigé en fonction de la température environnante L'invention concerne également un dispositif ca- ractérisé en ce qu'au moins un détecteur à ultrasons est disposé au voisinage d'un pare-chocs du véhicule automo- bile, en ce que le véhicule automobile comporte un repère fixe jouant le rôle d'obstacle, par exemple une saillie qui se situe dans la zone de détection du détecteur à ultrasons ou des détecteurs à ultrasons, en ce que la commande com- porte une mémoire dans laquelle sont déposées des valeurs de référence pour l'amplitude du signal ultrasonore reçu et/ou le temps de parcours ou bien de la température envi- ronnante correspondante, et en ce que la commande est pré- vue pour déterminer, à partir des valeurs de référence et de l'amplitude du signal d'écho, la sensibilité du détec- teur à ultrasons et/ou, à partir du temps de parcours la température de l'environnement Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, des compléments avantageux et des améliorations du procédé selon l'invention ou bien de son dispositif sont possibles. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée, à l'aide d'un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé dont la figure unique mon- tre schématiquement un exemple de réalisation. Description de l'exemple de réalisation Sur un pare-chocs 1 du véhicule automobile, sont disposés, symétriquement par rapport au milieu du véhicule, deux détecteurs à ultrasons 2. Entre les deux détecteurs 2 est disposé un support de plaque minéralogique dont les bords sont en saillie par rapport au pare-chocs 1. Les dé- tecteurs à ultrasons 2 ont une zone de détection 3 qui est représentée en tirets et qui comprend un bord latéral du support 4 de la plaque minéralogique. Ce bord latéral est à une distance fixe d du détecteur à ultrasons 4 et forme la distance de référence d. Au lieu du support de la plaque minéralogique, il peut bien entendu être disposée une autre saillie appropriée dans la zone de détection 3 du détecteur 2 pour former la distance de mesure d. Les détecteurs à ul- trasons 2 sont reliés à une commande 5 qui, en ce qui la concerne, est par exemple connue par le document DE 34 20 004 A1. Cette commande 5 a une mémoire 6 dans laquelle sont déposées des valeurs de référence pour la distance d, le temps de parcours mesuré rapporté à une tem- pérature déterminée et/ou des valeurs de température cor- respondantes. La disposition des détecteurs 2 n'est pas limitée au parechocs 1, ces détecteurs peuvent également être disposés sur d'autres parties du véhicule. Le mode de fonctionnement va être exposé plus en détail ci-après. Un tel dispositif est par exemple suscep- tible d'être utilisé comme auxiliaire d'entrée en station- nement ou de sortie de stationnement pour un véhicule. Lors de la mise en service de ce dispositif, une mesure de con- trôle peut alors être effectuée, auquel cas aussi bien l'amplitude de l'écho reçu qu'également le temps de par- cours de l'écho sont mesurés exactement. La commande 5 dé- livre les impulsions correspondantes pour les détecteurs 2 ou bien détecte l'écho reçu par les détecteurs 2. A partir de l'amplitude de l'écho reçu ou bien également de son rap- port à l'impulsion émise, on peut tirer des conclusions précises sur la sensibilité du détecteur à ultrasons. La commande 5 compare alors l'amplitude mesurée ou bien son rapport au signal émis, avec des valeurs qui sont déposées dans la mémoire 6. Si l'amplitude mesurée est plus petite que la valeur mémorisée, alors la sensibilité du détecteur est faible de sorte que par exemple le signal d'émission ou l'amplification de réception doit être augmenté de façon correspondante. Le temps de parcours du signal d'écho ultrasonore est, pour une distance d connue, dépendant de la tempéra- ture de l'air environnant. Pour la vitesse effective C des ultrasons, on a la relation: IAT C = C0 i + T1) avec CO = 331,8 m/s pour la température To = 273K et AT = T - TO. T étant alors la température actuelle (température environnante en Kelvin). Par ailleurs, on a pour le temps de parcours de l'écho: 2d = C. t (2) t étant égal au temps de parcours de l'écho pour la vitesse effective des ultrasons C. En introduisant l'égalité (2) dans l'égalité (1) on obtient pour la température T environnante: 4.d2.% T = t. (3> t2. c2 A partir de l'égalité (3) on peut, lorsque la distance d est connue, déterminer ainsi la température en- vironnante et cette valeur peut par exemple être indiquée sur l'affichage d'un instrument combiné. Par ailleurs, on obtient par insertion dans l'égalité (1) la vitesse effective de propagation C. Avec cette valeur la mesure pour la distance d peut alors être corrigée selon l'égalité (2). La modification de la vitesse C des ultrasons va être exposée plus en détail à l'aide d'un exemple. Pour T = 300,3 K ou T = 27,3 K on obtient selon l'égalité (1): m 27,3 m C = 331,8. 1 + 2 = 348- s s 273 s Cette correction peut alors être utilisée pour les autres mesures par exemple lors d'un processus de mise en stationnement du véhicule, de sorte que le résultat de la mesure est très précis. La représentation de la température sur un affi- chage approprié présente l'avantage qu'il n'est pas néces- saire d'avoir un détecteur de température supplémentaire, qui serait par exemple soumis à des influences négatives telle que la chaleur perdue du moteur ou du tuyau d'échap- pement. R E V E N D I CATIONS 1) Procédé pour l'exploitation d'un détecteur à ultrasons, qui est de préférence disposé sur un véhicule, pour la mesure de la distance, avec une commande pour com- mander le détecteur à ultrasons et une exploitation des si- gnaux d'écho reçus par le détecteur à ultrasons, et avec un affichage de la distance mesurée, procédé caractérisé en ce qu'un contrôle du fonctionnement du détecteur à ultrasons (2) est effectué et lors de ce contrôle de fonctionnement la sensibilité du détecteur à ultrasons (2) est vérifiée et/ou le temps de parcours du signal ultrasonore est corri- gé en fonction de la température environnante. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour le contrôle du fonctionnement un obstacle fixe (4) avec une distance (d) définie par rapport au dé- tecteur à ultrasons (2), est prévu de préférence sur le vé- hicule automobile, et en ce que l'amplitude du signal d'écho reçu est susceptible d'être exploitée en tant que mesure de la sensibilité du détecteur à ultrasons (2). 3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rapport des amplitudes du signal émis au si- gnal d'écho, est susceptible d'être exploité en tant que mesure de la sensibilité du détecteur à ultrasons (2). 4) Procédé selon l'une des précédentes revendica- tions, caractérisé en ce que le temps de parcours du signal ultrasonore pour l'obstacle fixe (4) est susceptible d'être exploité en tant que mesure pour la température environ- nante. ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la température est donnée sur un affichage. 6) Procédé selon l'une des précédentes revendica- tions, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs détec- teurs à ultrasons (2) de même type disposés symétriquement par rapport à l'obstacle fixe (4) et dont les valeurs de mesure sont comparées entre elles. 7) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'au moins un détecteur à ultrasons (2) est disposé au voisinage d'un pare-chocs (1) du véhicule automobile, en ce que le véhicule automobile comporte un repère fixe jouant le rôle d'obstacle (4), par exemple une saillie qui se si- tue dans la zone de détection (3) du détecteur à ultrasons (2) ou des détecteurs à ultrasons, en ce que la commande (5) comporte une mémoire (6) dans laquelle sont déposées des valeurs de référence pour l'amplitude du signal ultra- sonore recçu et/ou le temps de parcours ou bien de la tempé- rature environnante correspondante, et en ce que la commande (5) est prévue pour déterminer, à partir des va- leurs de référence et de l'amplitude du signal d'écho, la sensibilité du détecteur à ultrasons (2) et/ou, à partir du temps de parcours, la température de l'environnement. 8) Dispositif selon la revendication 7, caracté- risé en ce que le repère (4) est un support de plaque miné- ralogique ou bien une saillie sur le véhicule. 9) Dispositif selon la revendication 7 ou la re- vendication 8, caractérisé en ce que le dispositif est sus- ceptible d'être utilisé comme auxiliaire de mise en stationnement ou de sortie de stationnement d'un véhicule automobile.