Brevet FR2805615A1 — publié le 20010831

SONAR A ULTRASONS ET PROCEDE D'UTILISATION D'UNE FREQUENCE DE TRANSMISSION DIFFERENTE DE LA FREQUENCE DE REVERBERATION Description La présente invention se rapporte à un sonar à ultrasons destiné à détecter la présence d'un obstacle en transmettant une onde ultrasonore et en recevant une onde réfléchie depuis l'obstacle et destiné à calculer la distance jusqu'à l'obstacle. Les sonars à ultrasons utilisés pour les véhicules sont connus sous forme de sonars arrière et de sonars d'angle. Un tel sonar de véhicule comprend généralement un émetteur-récepteur à ultrasons (l'émetteur et le récepteur utilisant un oscillateur à ultrasons) monté dans un pare-chocs d'un véhicule. Cet émetteur- récepteur transmet des impulsions d'une onde ultrasonore et reçoit les impulsions de l'écho provenant d'un obstacle. Le temps de propagation de l'onde ultrasonore est mesuré, et la distance jusqu'à l'obstacle est calculée d'après le temps mesuré. Plus particulièrement, l'enveloppe de l'onde de l'écho est détectée. Si l'enveloppe détectée dépasse un certain niveau de seuil, il est déterminé qu'il s'agit d'un obstacle. Alors, la distance jusqu'à l'obstacle est calculée d'après la durée entre l'instant o l'onde ultrasonore est transmise et l'instant o le niveau de seuil est dépassé. Le sonar informe le conducteur de la présence d'un obstacle conformément au résultat du calcul de la distance. C'est-à-dire que lorsque le véhicule se parque ou effectue un virage, la possibilité d'un contact avec un obstacle est détectée. Alors, le sonar avertit un conducteur de véhicule pour éviter une collision possible avec l'obstacle. Le sonar à ultrasons comprend un seul oscillateur à ultrasons qui émet et reçoit une onde ultrasonore. Même après que l'opération d'émission de l'onde ultrasonore de l'oscillateur à ultrasons est arrêtée, l'oscillateur continue à osciller en raison de son inertie mécanique, c'est-à-dire en raison de la réverbération. Lorsqu'à la fois l'émission et la réception sont exécutées par un oscillateur à ultrasons grâce à un système de radar à impulsions et que l'enveloppe d'une onde d'un écho est détectée pour détecter un obstacle, l'onde de l'écho ne peut pas être distinguée de la réverbération si l'onde de l'écho est reçue avant que la réverbération disparaisse. Par 2 2805615 conséquent, il est difficile de détecter des obstacles qui existent à proximité, par exemple à moins d'environ 25 cm. Dans le brevet japonais mis à la disposition du public n 268 035/1998, il est proposé qu'une fréquence d'oscillation fi différente de la fréquence de résonance fr d'un émetteur- récepteur (capteur à ultrasons) soit utilisée. Une détection est faite avec un filtre qui laisse passer la fréquence Ifr - fll, qui correspond à une fréquence de battement. Lorsqu'une onde d'un écho est superposée sur la réverbération, si le signal est amplifié, la partie de la sortie provenant de l'amplificateur qui indique l'onde de l'écho (réception) sature en raison de l'amplification excessive. Plus particulièrement, le gain doit être réglé pour que même des ondes d'échos faibles provenant d'obstacles distants soient détectées. De ce fait, une saturation se produit si une onde d'un écho provenant d'un obstacle à proximité immédiate est reçue. Pour cette raison, la fréquence de battement Ifr - fll n'apparaît pas et donc le signal reçu ne peut pas être détecté. En conséquence, c'est un but de la présente invention de réaliser un sonar à ultrasons capable de détecter des obstacles à proximité. C'est un autre but de l'invention de réaliser un procédé d'émission d'une onde ultrasonore depuis un sonar à ultrasons. Conformément à un aspect de la présente invention, un oscillateur à ultrasons émet une onde ultrasonore. L'onde ultrasonore présentant une fréquence différente de la fréquence de réverbération est émise, car la fréquence de réverbération est déterminée par l'oscillateur à ultrasons et la constante de circuit d'un circuit électronique associé et ne dépend pas de la fréquence d'émission. Une onde d'un écho réfléchie par un obstacle est reçue par l'oscillateur à ultrasons. Le signal reçu par l'oscillateur à ultrasons est converti d'une forme analogique en une forme numérique. Le signal numérique subit un traitement du signal numérique pour extraire uniquement la composante de fréquence d'émission afin de détecter l'obstacle. C'est-à-dire que l'onde réfléchie incluse dans la réverbération est extraite de l'onde reçue grâce à un traitement du signal numérique. Conformément à un autre aspect de la présente invention, une onde ultrasonore est émise à une fréquence donnée. La fréquence 3 2805615 de réverbération est calculée. Une fréquence différente de la fréquence de réverbération calculée est établie et mémorisée dans une mémoire. L'onde ultrasonore présentant la fréquence mémorisée dans la mémoire est émise depuis l'oscillateur à ultrasons. Il en résulte qu'il est rendu possible de le rendre moins sensible à des variabilités entre les produits commerciaux individuels disponibles en tant que sonars, c'est-à- dire des variabilités de la réverbération entre des produits commerciaux individuels. Ce qui précède et d'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis plus en évidence d'après la description détaillée suivante faite en faisant référence aux dessins annexés. Sur les dessins: La figure 1 est un schéma synoptique d'un sonar à ultrasons conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention, La figure 2 est un schéma de circuit d'un émetteur-récepteur inclus dans le sonar à ultrasons du premier mode de réalisation, La figure 3 est un schéma de circuit équivalent d'un oscillateur à ultrasons et de ses circuits associés inclus dans le premier mode de réalisation, La figure 4 est un organigramme illustrant l'opération de traitement du signal du premier mode de réalisation, La figure 5 est un chronogramme illustrant le fonctionnement du premier mode de réalisation, La figure 6 est un autre chronogramme illustrant le fonctionnement du premier mode de réalisation, La figure 7 est un autre chronogramme illustrant le fonctionnement du premier mode de réalisation, La figure 8 est un diagramme de forme d'onde illustrant une transformation d'ondelettes du premier mode de réalisation, La figure 9 est un diagramme de forme d'onde illustrant une transformation d'ondelettes du premier mode de réalisation, La figure 10 est un schéma illustrant une mesure à courte portée dans le premier mode de réalisation, La figure 11 est un schéma synoptique d'un sonar à ultrasons conforme à un second mode de réalisation de la présente invention, La figure 12 est un organigramme illustrant l'opération de traitement du signal du second mode de réalisation, 4 2805615 La figure 13 est un chronogramme illustrant le fonctionnement du second mode de réalisation, La figure 14 est un autre chronogramme illustrant le fonctionnement du second mode de réalisation, La figure 15 est un schéma synoptique d'un sonar à ultrasons conforme à un troisième mode de réalisation de la présente invention, La figure 16 est un organigramme illustrant l'opération de traitement du signal du troisième mode de réalisation, La figure 17 est un diagramme de forme d'onde d'une forme d'onde obtenue lorsqu'une réverbération est trouvée dans le troisième mode de réalisation, La figure 18 est un diagramme de forme d'onde dans lequel la fréquence de réverbération et d'émission sont proches l'une de l'autre dans le troisième mode de réalisation, La figure 19 est un schéma synoptique d'un sonar à ultrasons conforme à un quatrième mode de réalisation de la présente invention, La figure 20 est un chronogramme illustrant le fonctionnement du quatrième mode de réalisation, La figure 21 est un autre chronogramme illustrant le fonctionnement du quatrième mode de réalisation, La figure 22 est un diagramme de forme d'onde illustrant le fonctionnement du quatrième mode de réalisation, La figure 23 est un autre diagramme de forme d'onde illustrant le fonctionnement du quatrième mode de réalisation, et La figure 24 est un autre diagramme de forme d'onde illustrant le fonctionnement du quatrième mode de réalisation. La présente invention sera décrite davantage en détail en faisant référence à divers modes de réalisation de la présente invention. Les mêmes références numériques sont utilisées pour désigner les mêmes parties dans tous les modes de réalisation. (Premier mode de réalisation) Un sonar à ultrasons représenté sur la figure 1 est monté dans un véhicule et est utilisé en tant que sonar arrière ou sonar d'angle. Le sonar à ultrasons comprend un oscillateur à ultrasons qui est utilisé pour émettre et recevoir une onde ultrasonore en vue de détecter un obstacle grâce à un système de radar à impulsions. 2805615 Le sonar à ultrasons comprend un émetteur-récepteur (capteur d'ultrasons) 1, un circuit de commutation d'émission/réception 2 comprenant des commutateurs SW1 et SW2, un système d'émission 3, un système de réception 4, un microcalculateur (MC) 5, un dispositif d'affichage 6, et un vibreur 7. L'émetteur-récepteur 1 est muni d'un oscillateur à ultrasons et est monté au niveau d'une partie arrière ou une partie d'angle dans un parechocs arrière d'un véhicule comme indiqué sur la figure 10. Les autres parties 2 à 7 sont placées à l'intérieur d'un compartiment du véhicule. Le système d'émission 3 comporte un circuit d'oscillateur (OSC) 8 qui produit un signal d'émission à 39 kHz. Le système de réception 4 comporte un filtre passe-bas (FPB) 9, un circuit d'amplificateur (AMP) 10, un circuit de détection d'enveloppe (ENV) 11, et un comparateur (COMP) 12. Le microcalculateur 5 comporte un convertisseur analogique/numérique (ADC) 13. Le circuit d'oscillateur 8 du système d'émission 3 est relié à l'émetteurrécepteur 1 par l'intermédiaire du commutateur SW1 du circuit de commutation d'émission/réception 2. L'émetteur- récepteur 1 est relié au filtre passe-bas 9 dans le système de réception 4 par l'intermédiaire du commutateur SW2 du circuit de commutation d'émission/réception 2. L'émetteur-récepteur 1 émet une onde ultrasonore vers l'entourage de l'arrière ou du coin du véhicule en réponse au signal provenant du circuit d'oscillateur 8 et reçoit une onde d'un écho d'un obstacle. L'émetteur- récepteur 1 fournit un signal ultrasonore reçu correspondant au filtre passe-bas 9. L'un des commutateurs SW1 et SW2 dans le circuit de commutation d'émission/réception 2 est refermé à un certain instant sous la commande du microcalculateur 5. En particulier, lorsque l'onde ultrasonore est émise, le commutateur SW1 du circuit de commutation d'émission/réception 2 est fermé. Lorsque l'onde réfléchie est reçue, le commutateur SW2 est fermé. Dans le circuit de réception 4, le filtre passe-bas 9 supprime le bruit électrique superposé sur le signal ultrasonore provenant de l'émetteurrécepteur 1. Le signal de sortie provenant du filtre 9 est amplifié par le circuit d'amplificateur 10. C'est-à-dire que le signal répondant à l'onde ultrasonore reçue est amplifié jusqu'au niveau auquel une conversion analogique vers numérique est possible. Le signal de 6 2805615 sortie provenant du circuit d'amplificateur 10 est émis vers le circuit de détection d'enveloppe 11, qui détecte à son tour l'enveloppe. L'enveloppe détectée est comparée à un niveau de signal donné par le comparateur 12. Le résultat de la comparaison est émis vers le microcalculateur 5, et est utilisé en même que le temps de réverbération mesuré après l'arrêt de l'émission de l'onde ultrasonore pour confirmer qu'aucune rupture du câble électrique ne s'est produite. Le signal de sortie provenant du circuit d'amplificateur 10 est émis vers le convertisseur analogique/numérique 13 du microcalculateur 5. Le convertisseur analogique/numérique 13 convertit son signal d'entrée en un signal numérique correspondant. C'est-à-dire que le convertisseur analogique/numérique 13 convertit le signal de sortie analogique provenant du circuit d'amplificateur 10 en un signal numérique. Le microcalculateur 5 exécute divers calculs, suivant le signal provenant du comparateur 12 et suivant la valeur numérique correspondant au signal de sortie provenant de l'émetteur-récepteur 1, et effectue une détermination pour savoir s'il existe un obstacle. Si le résultat de la détermination est qu'il existe un obstacle près du véhicule, le microcalculateur avertit un conducteur de véhicule en utilisant le dispositif d'affichage 6 et le vibreur 7. Plus particulièrement, la distance jusqu'à l'obstacle est mesurée, et le microcalculateur 5 informe le conducteur de la distance mesurée en représentant la distance sous la forme de l'intervalle entre les impulsions sonores ou en affichant la distance sur le dispositif d'affichage 6. La configuration de circuit de l'émetteur-récepteur 1 est représentée sur la figure 2. L'émetteur-récepteur 1 comporte un oscillateur à ultrasons 20 en tant que composant principal et comprend en outre des circuits externes associés constitués d'un circuit d'attaque (DRV) 21, d'un transformateur 22 et d'un condensateur 23. Les circuits externes comprenant le transformateur 22 et le condensateur 23 fonctionnent pour réduire le temps de réverbération à un minimum. Un circuit équivalent à l'émetteur-récepteur 1 est représenté sur la figure 3 et est constitué de résistances 30, 31, 32, 33, d'un condensateur 34, et de bobines d'inductance 35, 36, 37. Lorsque le commutateur SW1 du circuit de commutation 7 2805615 d'émission/réception 2 est refermé, l'oscillateur à ultrasons 20 est activé en réponse à un signal d'émission à 39 kHz. La fréquence de réverbération et la fréquence d'émission sont définies comme suit. Lorsqu'une tension V0 est appliquée à l'oscillateur à ultrasons 20 représenté sur la figure 3, la fréquence d'atténuation (c'est-à-dire la fréquence de réverbération) Frev est égale à la fréquence propre (fréquence de résonance) Fres de tout le circuit déterminée par l'impédance du circuit entier. La fréquence de réverbération Frev est indépendante de la fréquence du signal d'émission produit à partir du circuit d'oscillation 8 et n'est pas en accord avec la fréquence d'émission Fo selon la relation Frev É Fo. De ce fait, la fréquence de réverbération Frev est constante et indépendante de la fréquence d'émission Fo. C'est-à-dire qu'il se trouve que la fréquence de réverbération Frev est déterminée par l'oscillateur à ultrasons et la constante de temps du circuit associé (c'est-à-dire l'impédance de tout le circuit de l'émetteur-récepteur 1 représenté sur la figure 2) et ne dépend pas de la fréquence d'émission. Sur la base de cette découverte, une onde ultrasonore ayant une fréquence différente de la fréquence de réverbération Frev est émise, et la composante de fréquence de l'onde de l'écho incluse dans la réverbération est extraite par un traitement du signal numérique (DSP). A cet instant, la fréquence de l'onde de l'écho est égale à la fréquence d'émission. Le microcalculateur 5 est programmé pour exécuter un traitement du signal comme indiqué sur la figure 4. Les figures et 6 représentent diverses formes d'onde produites en liaison avec ce traitement du signal. Comme indiqué sur la figure 5, le microcalculateur 5 établit le mode de fonctionnement dans le mode d'émission pendant une durée donnée. Dans le mode d'émission, le commutateur SW1 du circuit de commutation d'émission/réception 2 est refermé. Le signal d'émission à 39 kHz provenant du circuit de l'oscillateur 8 est envoyé à l'émetteur-récepteur 1, qui émet à son tour une onde ultrasonore dans l'environnement du véhicule. Le microcalculateur 5 commute le mode de fonctionnement sur le mode de réception. Dans le mode de réception, le commutateur SW2 du circuit de commutation d'émission/réception est refermé. Une onde d'un écho provenant )i 8 2805615 d'un obstacle est reçue par l'émetteur-récepteur 1 et est convertie en un signal électrique qui est émis à son tour vers le filtre passe-bas 9 du système de réception 4. La fréquence de réverbération est de 43 kHz. En raison des caractéristiques de l'émetteur-récepteur 1, la réverbération se poursuit après que le mode de fonctionnement soit commuté sur la réception. De ce fait, la tension aux bornes de l'émetteur- récepteur 1 prend une forme d'onde telle qu'indiquée en (b). La réverbération se poursuit pendant une période d'environ 900 à 1000 us, dans laquelle une onde ultrasonore reçue est émise pendant une période d'environ 250 ps, par exemple. La forme d'onde en (b) représente un cas dans lequel il n'y a pas d'onde ultrasonore reçue (pas d'obstacle). S'il existe un obstacle et qu'une onde d'un écho est produite à partir de celui-ci, alors la forme d'onde change comme indiqué en (c). Le signal de sortie provenant de l'émetteur-récepteur 1 est transmis par l'intermédiaire du filtre passe-bas 9 et du circuit d'amplificateur 10. Le signal de sortie provenant du circuit d'amplificateur 10 prend une forme d'onde telle qu'indiquée en (d). Dans ces conditions, l'onde d'un écho est incluse à l'intérieur de la réverbération. Comme indiqué sur le schéma agrandi de la figure 7, s'il existe un obstacle à proximité, la réverbération représentée en (b) et l'onde d'un écho représentée en (c) sont superposées sur le signal reçu. Ainsi, le signal indiqué en (a) est appliqué depuis le circuit d'amplificateur 10 au circuit de détection d'enveloppe 11. Si le procédé de détection de l'enveloppe du signal de sortie provenant du circuit d'amplificateur 10 est choisi, l'onde d'un écho ne peut pas être détectée. En conséquence, dans le présent mode de réalisation, le traitement illustré sur la figure 4 est exécuté pour extraire l'onde d'un écho de la réverbération, en détectant ainsi l'obstacle, comme illustré en (e) sur la figure 5. Le signal converti sous une forme numérique par le convertisseur analogique vers numérique (ADC) 13 de cette manière est soumis à un traitement du signal numérique (DSP) comme illustré sur la figure 4. En se référant à la figure 4, le microcalculateur 5 mémorise à l'étape 100 la valeur de l'amplitude g(t) dans la mémoire jusqu'à ce qu'une période de 5 ms s'écoule depuis le début de l'émission d'une onde 9 2805615 ultrasonore. Cette forme d'onde produite durant la période de ms est représentée en (b) sur la figure 6. Alors, le microcalculateur 5 traite la valeur de l'amplitude mémorisée g(t) produite durant la période de 5 ms pour obtenir g' (t) en utilisant une fonction de fenêtre à l'étape 101. La forme d'onde résultante est représentée par (c) sur la figure 6. Le microcalculateur 5 convertit la forme d'onde en un spectre de fréquences G' (f) par une transformation de Fourier (FFT) à l'étape 102. La forme d'onde résultante est représentée par (d) sur la figure 6. La fréquence de réverbération Frev représente la fréquence de résonance Fres, c'est-à-dire 43 kHz, de l'émetteur-récepteur 1. La fréquence de l'onde d'émission et donc la fréquence de l'onde reçue est de 39 kHz. De ce fait, s'il existe une onde d'un écho provenant d'un obstacle, une composante de 39 kHz apparaît. Le microcalculateur 5 extrait la composante proche de 39 kHz c'est-à-dire la fréquence d'émission du spectre de fréquences G'(f) à l'étape 103. Un coefficient utilisé pour l'extraction est indiqué par une fonction H(f). Dans le présent exemple, une courbe en cosinus est utilisée comme indiqué par la ligne en pointillé en (d) sur la figure 6. La forme d'onde extraite est représentée par (e). Le microcalculateur 5 exécute une transformation de Fourier rapide inverse (IFFT) à l'étape 104. Il en résulte qu'une onde d'un écho apparaît sous forme d'une forme d'onde dans le domaine des temps comme indiqué par (f) sur la figure 6. Le microcalculateur 5 mesure le temps At entre l'instant o l'émission est lancée et l'instant o le niveau de l'onde de l'écho provenant de l'obstacle dépasse un niveau de seuil. Il calcule la distance L à l'obstacle à l'étape 105, en utilisant l'équation donnée par L = 0,5-At-V. Ici, V représente la vitesse du son. Le microcalculateur 5 informe le conducteur de la distance calculée L jusqu'à l'obstacle. Dans le présent mode de réalisation, l'onde ultrasonore à une fréquence différente de la fréquence propre du sonar comprenant l'oscillateur à ultrasons et les éléments des circuits associés est émise. La plage non détectable de façon classique par exemple de 0 à 25 cm, peut être ramenée à L = 0 jusqu'à environ 10 cm. 1 o 2805615 Bien que le présent mode de réalisation utilise une transformation de Fourier rapide FFT et une transformation de Fourier rapide inverse (IFFT), un traitement à ondelettes peut être utilisé en variante pour détecter la fréquence à chaque instant. En outre, un filtre numérique ou un filtre analogique à forte pente peut également être employé. Dans le cas de l'utilisation du traitement à ondelettes, la fréquence peut être détectée à chaque instant. La forme d'onde (a) sur la figure 7 représente la forme d'onde d'entrée vers le microcalculateur 5 à l'exclusion de la forme d'onde émise. L'entrée est une combinaison de la réverbération et de l'onde reçue. Cette forme d'onde d'entrée est soumise à un traitement à ondelettes, ce qui donne naissance au résultat représenté sur la figure 8. L'axe horizontal de la partie de gauche de la figure 8 indique le temps (t) alors que l'axe vertical indique la fréquence. Cette partie de gauche indique une distribution des fréquences dans les deux dimensions. Les parties qui présentent la même amplitude sont reliées par une droite. On peut voir que la distribution des fréquences d'émission et de réception peut être discriminée de la distribution de la fréquence de réverbération. La partie de droite de la figure 8 représente le résultat d'une transformation de Fourier rapide (FFT) de la forme d'onde de la figure 7. Le calcul de la fréquence d'émission seule résulte en une forme d'onde indiquée sur la figure 9, o le temps At entre l'instant o l'émission est lancée et l'instant o le niveau est dépassé est mesuré. La distance L jusqu'à l'obstacle est calculée de sorte que la distance L jusqu'à l'obstacle puisse être calculée par un traitement à ondelettes. Le premier mode de réalisation présente donc les caractéristiques suivantes. (a) Une onde ultrasonore présentant une fréquence différente de la fréquence de réverbération est émise depuis l'oscillateur à ultrasons 20. Lorsque l'onde d'un écho est reçue, son signal analogique reçu par l'oscillateur à ultrasons 20 est converti en un signal numérique. Ce signal numérique est soumis à un traitement du signal numérique afin d'extraire uniquement la composante de fréquence d'émission. Dans le cas de la transformation de Fourier, une transformation des fréquences est faite, et alors, seule la composante de fréquence d'émission est il 2805615 extraite. Alors, une transformation inverse est effectuée. De ce fait, un obstacle à proximité peut être détecté. (b) La distance L jusqu'à un obstacle est calculée d'après le temps At entre l'instant o l'émission est lancée et l'instant o le niveau de l'onde de l'écho provenant de l'obstacle dépasse un niveau de seuil. (Second mode de réalisation) Le second mode de réalisation est conçu pour détecter un obstacle à une distance inférieure à environ 10 cm, alors que le premier mode de réalisation est conçu pour détecter un obstacle à une distance de, par exemple, 10 cm à 25 cm). Dans ce mode de réalisation, comme indiqué sur la figure 11, le sonar à ultrasons est différent du premier mode de réalisation par son système d'émission 3 et le circuit de commutation 2. Le système d'émission 3 comporte deux circuits d'oscillateurs (OSC) 8a et 8b qui produisent des signaux d'émission présentant des fréquences différentes fl et f2, respectivement. En particulier, le circuit d'oscillateur 8a produit un signal de 39 kHz (= fi). Le circuit d'oscillateur 8b produit un signal de 35 kHz (= f2). Le circuit d'oscillateur 8a est relié à l'émetteurrécepteur 1 par l'intermédiaire d'un commutateur SWla, alors que le circuit d'oscillateur 8b est relié à l'émetteur-récepteur 1 par l'intermédiaire d'un commutateur SWlb. Ces commutateurs SWla et SWlb sont ouverts et fermés par le microcalculateur 5. Ce microcalculateur 5 reçoit le signal de sortie provenant du signal de réception 4, convertit le signal analogique en le signal numérique, et exécute une analyse des fréquences par un traitement à ondelettes comme indiqué sur la figure 12. La fréquence d'émission est commutée entre les fréquences fl et f2. L'analyse des fréquences est faite par une analyse à ondelettes, une transformation FFT ou une transformation IFFT. Cependant, la forme d'onde reçue obtenue après séparation de la réverbération diffère suivant la modification de la fréquence d'émission. Le repère (f) sur la figure 13 indique la forme d'onde reçue obtenue après séparation de la fréquence de réverbération (= 43 kHz) lorsque la fréquence d'émission fi est de 39 kHz. Le repère (g) sur la figure 13 représente une forme d'onde obtenue lorsque la fréquence d'émission est amenée à varier de fi à f2 (= 35 kHz). C'est-à-dire que la fréquence 12 2805615 d'émission f2(= 35 kHz) est davantage différenciée de la fréquence de réverbération (= 43 kHz) que la fréquence d'émission fl (= 39 kHz). Les mesures des distances utilisant les fréquences émises fi et f2 présentent les avantages et les inconvénients suivants. L'utilisation de la fréquence d'émission fl (= 39 kHz), plus proche de la fréquence propre (fréquence de réverbération) est souhaitable du point de vue de la résonance. C'est-à-dire que le niveau de l'onde de l'écho peut être renforcé. L'utilisation de la seconde fréquence f2 (= 35 kHz) davantage différenciée de la fréquence de réverbération est souhaitable du point de la séparation de la composante de fréquence que l'on doit extraire. C'est-à-dire que si la fréquence d'émission est établie à fl (= 39 kHz) comme indiqué par (f), le niveau de réverbération est important à des distances courtes. De ce fait, à une distance assez courte inférieure à 10 cm, il est difficile de discriminer la réverbération de l'onde reçue. Cette onde reçue n'apparaît pas en tant que signal de sortie. Par conséquent, le signal de sortie commence à apparaître à une distance d'environ 10 cm. Le niveau de seuil est dépassé après les temps Atl et At2. Lorsque la fréquence d'émission est commutée de fl vers f2 comme indiqué par (g) et que la différence par rapport à la fréquence de réverbération est augmentée, il est plus facile de séparer l'onde de l'écho. Cependant, la pression de l'onde sonore transmise chute. De ce fait, la tension de l'onde réfléchie diminue. Des obstacles à des distances plus grandes ne peuvent pas être détectés, mais des obstacles à proximité peuvent être détectés. De ce fait, une forme d'onde dépassant le niveau de seuil apparaît après les temps AtO et Atl. En se référant à la figure 12, le microcalculateur 5 exécutetransformation à ondelettes, une transformation FFT ou une transformation IFFT à la fréquence d'émission fl pour extraire la fréquence d'émission (fréquence de réception) à l'étape 200. La composante de fréquence avant l'extraction de la fréquence d'émission (fréquence de réception) est indiquée par (a) sur la figure 14. Celle-ci passe à la forme indiquée par (b) sur la figure 14. Alors, le microcalculateur 5 la compare au niveau de seuil comme indiqué par (f) sur la figure 13 et détermine à l'étape 201 s'il existe plusieurs temps At, c'est-à-dire si plusieurs ondes d'échos dépassant le niveau de seuil sont 13 2805615 reçues. S'il existe Atl et At2 comme indiqué par (f) sur la figure 13, par exemple, le microcalculateur 5 estime qu'il existe un obstacle et qu'il y a une possibilité que l'onde ultrasonore soit réfléchie plusieurs fois entre l'émetteur- récepteur 1 et l'obstacle. En outre, le microcalculateur 5 exécute à l'étape 202 une détection à courte portée en établissant la fréquence d'émission à f2 pour contrôler s'il existe un obstacle à proximité immédiate (inférieure à 10 cm). En particulier, une transformation à ondelettes (analyse des fréquences) est exécutée à la fréquence d'émission f2. La composante de fréquence obtenue avant l'extraction de la fréquence d'émission (fréquence de réception) est indiquée par (c) sur la figure 14. Celle-ci passe à la forme qui est indiquée en (d) sur la figure 14. Le microcalculateur 5 compare la valeur obtenue au niveau de seuil comme indiqué par (g) sur la figure 13 et détermine à l'étape 203 si AtO est inférieur à Atl. S'il n'y a pas de AtO, le microcalculateur 5 détermine qu'il n'y a pas d'obstacle à proximité et calcule la distance L d'après Atl à l'étape 205. S'il existe AtO, le microcalculateur 5 détermine qu'il existe un obstacle à proximité et calcule la distance L à partir de AtO à l'étape 204. Si le microcalculateur détermine qu'il existe un obstacle à une distance de 10 à 50 cm, c'est-à-dire qu'une forme d'onde reçue apparait après le temps correspondant à 10 à 50 cm, la fréquence d'émission est basculée sur la fréquence qui est davantage différenciée de la fréquence de réverbération. De cette manière, la détection d'un obstacle à une distance assez courte inférieure à 10 cm peut être exécutée. Le second mode de réalisation présente les caractéristiques suivantes. Un obstacle est détecté avec la première fréquence d'émission fl. Si un obstacle est détecté à l'intérieur de la première courte distance, la fréquence d'émission est basculée sur la seconde fréquence f2 davantage différenciée de la fréquence de réverbération et l'onde de l'écho peut être séparée aisément de sorte qu'une détection précise d'un obstacle est permise. 1 4 2805615 (Troisième mode de réalisation) Le troisième mode de réalisation est conçu pour séparer avec précision la fréquence de réception de la réverbération pour les raisons suivantes. C'est-à-dire que des produits commerciaux individuels disponibles en tant que sonars diffèrent par la fréquence de réverbération en raison des variabilités de la fréquence de résonance de l'émetteur-récepteur lui-même, les variations des circuits électriques associés à l'émetteur- récepteur, et des bâtis associés. De ce fait, la fréquence de réverbération peut ne pas être séparée avec précision de la fréquence de réception. Si la fréquence d'émission est fortement différenciée de la fréquence de réverbération (fréquence de résonance), un grand écart par rapport au point de résonance apparaît. Ceci rendra inutile le capteur de l'émetteur- récepteur. Dans le troisième mode de réalisation, comme indiqué sur la figure 15, le microcalculateur 5 est muni d'une mémoire non volatile 5a destinée à mémoriser dans celle-ci la fréquence d'émission différente de la fréquence de réverbération. Un oscillateur à ultrasons capable d'ajuster la fréquence d'émission peut être utilisé dans le présent mode de réalisation. Plus particulièrement, la fréquence du signal émis vers l'émetteur-récepteur 1 depuis le circuit d'oscillateur 8 peut être ajustée. Le microcalculateur 5, est programmé pour exécuter un traitement du signal comme indiqué sur la figure 16, lorsque l'émetteur-récepteur (capteur à ultrasons) 1 est monté sur un véhicule sur le site de fabrication du véhicule ou d'installation du sonar. Lorsqu'un obstacle est placé de façon à être opposé à l'émetteur-récepteur 1, le microcalculateur 5 amène l'émetteur-récepteur 1 à émettre une onde ultrasonore de kHz dans un temps assez court de 250 us, par exemple, à l'étape 300. Le microcalculateur 5 fait basculer le mode de fonctionnement de l'émission à la réception à l'étape 301. Alors, le microcalculateur 5 amène l'émetteur-récepteur 1 à recevoir une onde ultrasonore (onde d'un écho) réfléchie depuis l'obstacle à une étape 302. Le microcalculateur 5 convertit le signal de sortie analogique provenant de l'émetteur-récepteur 1 en un signal numérique à l'étape 303 et exécute une transformation de Fourier 2805615 rapide (FFT) pour convertir le signal du domaine des temps dans le domaine des fréquences à l'étape 304. Le microcalculateur 5 détermine à l'étape 305 si la composante de fréquence de réverbération (pic) autre que la composante d'écho (composante de fréquence d'émission) peut être trouvée comme indiqué sur la figure 17. Si c'est le cas, le microcalculateur 5 établit la fréquence d'émission à l'étape 306. Par contre, si la fréquence d'émission et la fréquence de réverbération sont proches l'une de l'autre et qu'un pic quelconque autre que la composante de fréquence d'émission ne peut pas être détecté, c'est-à-dire que la fréquence de réverbération ne peut pas être trouvée, comme indiqué sur la figure 18, le microcalculateur 5 exécute l'étape 307, o la fréquence d'émission est modifiée de 1 kHz, par exemple. Alors, les étapes 300 à 305 sont exécutées à nouveau. Si la fréquence d'émission est déterminée à l'étape 306, le microcalculateur 5 mémorise la fréquence d'émission déterminée dans la mémoire non volatile 5a à l'étape 308. Après livraison depuis le site de fabrication ou d'installation, le microcalculateur 5 exécute le traitement similaire à celui du premier mode de réalisation qui est illustré sur la figure 4. Plus particulièrement, le microcalculateur 5 amène l'émetteur-récepteur 1 à émettre une onde ultrasonore avec la fréquence d'émission mémorisée dans la mémoire non volatile 5a. Une onde ultrasonore présentant la fréquence mémorisée dans la mémoire non volatile 5a est émise. Seule la composante de l'écho provenant d'un obstacle est extraite. Le signal est transformé du domaine des fréquences dans le domaine des temps (transformation de Fourier rapide inverse (IFFT)). La distance jusqu'à l'obstacle est mesurée d'après l'instant auquel un certain niveau de seuil est dépassé. Le sonar avertit le conducteur selon la distance jusqu'à l'obstacle. Le troisième mode de réalisation présente les caractéristiques suivantes. (a) Le sonar est muni de la mémoire 5a qui mémorise une fréquence d'émission différente de la fréquence de réverbération. Une onde ultrasonore à la fréquence d'émission mémorisée dans la figure 5a est transmise depuis l'oscillateur à ultrasons. C'est-à-dire que la fréquence de réverbération est déterminée de façon unique pour chaque sonar individuel. Afin 1 6 2805615 d'éliminer les variabilités entre les produits commerciaux individuels, après que le sonar est installé à un emplacement désiré, la fréquence d'émission est mesurée et mémorisée dans la mémoire non volatile 5a. Ceci élimine précisément les effets de la réverbération. (b) La fréquence d'émission mémorisée dans la mémoire 5a est établie conformément à la fréquence de réverbération. (c) En tant que procédé d'émission d'une onde ultrasonore depuis le sonar à ultrasons, la fréquence d'émission est déterminée et mémorisée dans la mémoire 5a pour chaque véhicule. De ce fait, le sonar est relativement moins sujet à des variations de la réverbération entre des produits commerciaux individuels disponibles en tant que sonars. (Quatrième mode de réalisation) Dans le quatrième mode de réalisation également, le domaine des fréquences de la composante de fréquence d'émission (réception) est extrait par une analyse des fréquences (FFT) afin d'éliminer les effets de la réverbération comme dans le premier mode de réalisation. Si toutes les données sont converties du domaine des temps dans le domaine des fréquences, l'effet de la composante de la réverbération est important et la détermination de l'onde reçue correcte peut être gênée. De ce fait, le présent mode de réalisation est conçu pour éviter ceci. Comme indiqué sur la figure 19, un commutateur 50 est placé entre le circuit d'amplificateur 10 et le circuit de détection d'enveloppe 11. Ce commutateur 50 est constitué d'un transistor, par exemple et est ouvert et fermé par le microcalculateur 5. La figure 20 est un chronogramme représentant la forme d'onde de sortie (signal de sortie provenant de l'émetteur-récepteur 1) du circuit d'amplificateur 10 représenté sur la figure 19, de même que de l'état (FERME ou OUVERT) du commutateur 50. Durant l'émission d'un signal à ultrasons, le microcalculateur 5 ouvre le commutateur 50. Lorsqu'une période de masquage est passée, le microcalculateur 5 referme le commutateur 50 pour recevoir le signal reçu. C'est-à-dire que le commutateur 50 est refermé uniquement durant une période correspondant à la zone de détection nécessaire (10 cm à 50 cm). Les autres zones sont exclues. La réverbération est produite immédiatement après l'arrêt de l'émission. Durant un intervalle de temps assez court correspondant à 0 à 10 cm après l'arrêt de 17 2805615 l'émission, la mesure n'est pas faite. De ce fait, cet intervalle de temps est éliminé avant la conversion du domaine des temps vers le domaine des fréquences. Il en résulte qu'une conversion analogique vers numérique est effectuée et que la transformation FFT est exécutée uniquement lorsque le commutateur 50 est fermé comme indiqué sur la figure 21. Les résultats de la transformation FFT sont indiqués sur la figure 22. La composante de fréquence de réverbération est éliminée, et seule la composante de fréquence d'émission est extraite. Les résultats sont indiqués sur la figure 23. Les données obtenues sont soumises à une transformation FFT inverse, ce qui donne naissance à une forme d'onde indiquée sur la figure 24. Par conséquent, une onde d'un écho provenant d'un obstacle peut être extraite correctement. Ainsi, il est simplement nécessaire d'exécuter une numérisation uniquement à l'intérieur de la plage de détection nécessaire. De ce fait, la charge de traitement du signal numérique du microcalculateur 5 peut être réduite. Au lieu de la transformation temps-fréquence utilisant la transformation FFT, des procédures à ondelettes peuvent également être utilisées. Le quatrième mode de réalisation présente les caractéristiques suivantes. (a) L'oscillateur à ultrasons est conçu pour rejeter le signal reçu depuis la fin de l'émission d'une onde ultrasonore jusqu'à l'instant o une onde ultrasonore réfléchie arrive depuis une zone de détection dans laquelle un obstacle qui doit être détecté existe. De ce fait, lorsque le signal est converti du domaine des temps dans le domaine des fréquences, la composante de fréquence de réverbération chute de façon relative. Par conséquent, le sonar peut être davantage immunisé vis-à-vis des effets de la réverbération. (b) Avant que le signal reçu soit converti d'une forme analogique en une forme numérique, l'oscillateur à ultrasons rejette le signal reçu. La présente invention ne doit pas être limitée aux modes de réalisation décrits, mais peut être réalisée de nombreuses autres manières sans s'écarter de l'esprit de l'invention. 18 2805615 REVENDICATIONS 1. Sonar à ultrasons destiné à détecter un obstacle comprenant: un oscillateur à ultrasons (20) destiné à émettre une onde ultrasonore et à recevoir une onde ultrasonore réfléchie depuis l'obstacle, l'oscillateur à ultrasons présentant une fréquence de réverbération, et un moyen de traitement (5) destiné à amener l'oscillateur à ultrasons à émettre l'onde ultrasonore à une fréquence d'émission différente de la fréquence de réverbération, convertir un signal analogique reçu par l'oscillateur à ultrasons en un signal numérique lors de la détection de l'obstacle, et extraire uniquement une composante de la fréquence d'émission depuis le signal converti par un traitement du signal numérique. 2. Sonar à ultrasons selon la revendication 1, dans lequel: le moyen de traitement (5) calcule une distance jusqu'à l'obstacle à partir d'un intervalle de temps entre un début de l'émission de l'onde ultrasonore et un instant o le niveau de l'onde ultrasonore de la fréquence d'émission extraite par le traitement du signal numérique dépasse un niveau de seuil. 3. Sonar à ultrasons selon la revendication 1, dans lequel: la fréquence d'émission est basculée d'une première fréquence d'émission (fl) vers une seconde fréquence d'émission (f2) qui est davantage différenciée de la fréquence de réverbération que la première fréquence d'émission, si la présence d'un obstacle à moins d'une distance prédéterminée est détectée en utilisant la première fréquence d'émission. 4. Sonar à ultrasons selon la revendication 1, comprenant en outre: une mémoire (5a) destinée à mémoriser une fréquence d'émission différente de la fréquence de réverbération, dans lequel l'onde ultrasonore est émise depuis l'oscillateur à ultrasons à la fréquence d'émission mémorisée dans la mémoire. 1 9 2805615 5. Sonar à ultrasons selon la revendication 4, dans lequel: la fréquence d'émission mémorisée dans la mémoire est établie conformément à la fréquence de réverbération. 6. Sonar à ultrasons selon la revendication 1, dans lequel: le signal reçu par l'oscillateur à ultrasons est rejeté durant une période entre la fin d'une émission de l'onde ultrasonore et l'arrivée de l'onde ultrasonore réfléchie à l'intérieur d'une zone prédéterminée. 7. Sonar à ultrasons selon la revendication 6, dans lequel: le signal reçu par un oscillateur à ultrasons durant la période est rejeté avant que le signal ne soit converti d'une forme analogique en une forme numérique. 8. Procédé d'émission d'une onde ultrasonore depuis un oscillateur à ultrasons (20) inclus dans un sonar à ultrasons et destiné à recevoir une onde ultrasonore réfléchie depuis un obstacle grâce à l'oscillateur à ultrasons afin de détecter un obstacle, le procédé comprenant les étapes consistant à: amener (300) l'oscillateur à ultrasons à émettre une onde ultrasonore à une fréquence donnée, calculer (304) une fréquence de réverbération, établir (306) une fréquence d'émission à une fréquence différente de la fréquence de réverbération calculée et mémoriser la fréquence d'émission établie dans une mémoire (5a), et amener l'oscillateur à ultrasons à émettre l'onde ultrasonore de la fréquence mémorisée dans la mémoire.