Brevet FR2821039A1 — publié le 20020823

Procédé de détection de la cinématique d'un objet mobile, véhicule mettant en oeuvre le procédé. et procédé de protection des passaqers d'un tel véhicule L'invention se rapporte à un procédé de détection de la cinématique d'un objet mobile par rapport à un véhicule automobile, ainsi qu'à un véhicule mettant en oeuvre le procédé. L'invention concerne également un procédé de protection des passagers d'un tel véhicule. L'invention concerne plus particulièrement un système de détection pour véhicule automobile, comportant au moins deux moyens distincts formant radar, et destiné à détecter la cinématique d'un objet mobile par rapport au véhicule. Des systèmes de détection connus utilisent des radars implantés sur le véhicule, cependant ces systèmes connus sont complexes et n'assurent pas une détection suffisamment complète et précise de la cinématique des objets susceptibles d'entrer en collision avec le véhicule. Un but de la présente invention est de proposer un procédé de détection de la cinématique d'un objet mobile par rapport à un véhicule automobile, palliant tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur. A cette fin, le procédé selon l'invention utilisant deux moyens distincts formant radar est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - orienter relativement les deux moyens radar pour disposer leurs axes principaux de détection respectifs de façon non colinéaire, - mesurer la distance de l'objet par rapport à chacun des deux moyens radar, - mesurer les valeurs des composantes radiales de la vitesse de l'objet par rapport respectivement aux deux moyens radar, et - calculer la composante de la vitesse de l'objet selon au moins un axe orienté vers le véhicule à partir des valeurs des distances, des composantes radiales et de la distance déterminée entre les radars. Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'étape d'orientation relative des moyens radar consiste à disposer leurs axes principaux de détection sensiblement à 90 degrés, - les composantes de la vitesse sont calculées selon des axes sensiblement parallèle, respectivement perpendiculaire, à l'axe longitudinal du véhicule, - les deux moyens radar sont orientés vers une direction sensiblement transversale au véhicule, la composante de vitesse calculée étant la vitesse orthoradiale de l'objet par rapport au véhicule, Un autre but de la présente invention est de proposer un véhicule de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. A cette fin, le véhicule selon l'invention comporte un dispositif de détection de la cinématique d'un objet mobile de mise en oeuvre du procédé, le dispositif comportant au moins deux moyens distincts formant radar disposés sur le véhicule à une distance déterminée l'un de l'autre, des moyens de traitement des données délivrés par les moyens formant radar, est caractérisé en ce que les axes principaux de détection des moyens radar sont sécants vers l'extérieur du véhicule, et en ce que les moyens de traitement des données sont prévus pour mesurer la distance d'un éventuel objet approchant le véhicule, par rapport à chacun des deux moyens radar, mesurer les composantes radiales de la vitesse de l'objet par rapport respectivement aux deux moyens radar, et calculer la composante de la vitesse de l'objet selon au moins un axe orienté vers le véhicule à partir des valeurs des distances mesurée, des composantes radiales et de la distance entre les radars. Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les axes principaux de détection des moyens radar sont sensiblement orthogonaux, - le véhicule comporte, au niveau de l'un au moins de ses côtés, deux moyens radar disposés respectivement sensiblement dans les parties avant et arrière du véhicule, et les moyens de traitement des données étant conformés pour détecter un éventuel objet mobile latéralement par rapport au véhicule et calculer la composante de la vitesse de l'objet selon au moins une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule, - les moyens de traitement des données sont conformés pour calculer la composante de la vitesse de l'objet selon une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de protection des passagers d'un véhicule conforme à l'une quelconque des caractéristiques ci-dessus, comportant deux moyens distincts formant radar. A cette fin, le dispositif selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - disposer relativement les deux moyens radar de façon à placer leurs axes principaux de détection respectifs de façon non colinéaire pour détecter l'approche d'un objet mobile, - mesurer la distance de l'objet par rapport à chacun des deux moyens radar, - mesurer les valeurs des composantes radiales de la vitesse de l'objet par rapport respectivement aux deux moyens radar, - calculer la composante de la vitesse de l'objet selon au moins un premier axe orienté vers le véhicule à partir des valeurs des distances mesurée, des composantes radiales mesurées et de la distance déterminée entre les radars, - calculer la durée avant un impact éventuel de l'objet sur le véhicule à partir des valeurs de la position de l'objet, de la composante calculée de la vitesse de l'objet selon le premier axe, et des dimensions déterminées du véhicule, - calculer la durée d'évitement nécessaire à l'objet pour éviter un impact avec le véhicule à partir de la position de l'objet, de la composante calculée de la vitesse de l'objet selon un second axe non colinéaire avec le premier axe, et des dimensions déterminées du véhicule, - comparer les durées avant impact et d'évitement, pour préactiver des moyens de sécurité du véhicule lorsque la durée avant impact est inférieure à la durée d'évitement. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématique de dessus d'un véhicule utilisant un système de détection conforme à l'invention, - les figures 2 et 3 représentent schématiquement deux étapes illustrant un exemple de fonctionnement de l'invention dans la détection d'un objet mobile s'approchant transversalement du véhicule de la figure 1 Dans l'exemple de réalisation de l'invention représenté à la figure 1, le véhicule 4 comporte, au niveau de chacun des ses côtés latéraux, deux moyens 1, 2 distincts formant radar Par soucis de simplification, seuls les moyens radars 1, 2 situés du côté gauche du véhicule 4 sont représentés. De préférence, les deux moyens radars 1,2 sont disposés respectivement à l'avant et à l'arrière du véhicule et sont espacés d'une distance déterminée. Les moyens radars 1,2 sont constitués, par exemple, de dispositifs connus émetteurs/récepteurs d'ondes radar aptes à détecter des objets par effet Doppler. Classiquement, ce type de radar assure une détection dans une fenêtre angulaire déterminée de part et d'autre d'un axe principal de détection. Les radars 1,2 sont reliés électriquement à des moyens 3 de traitement des données, constitués, par exemple, d'un calculateur 3 qui peut être situé dans un réseau multiplexé du véhicule 4 Selon l'invention, les radars 1,2 sont orientés de façon à rendre sécants vers l'extérieur du véhicule 4 leur axes principaux 11,12 de détection. De préférence, les axes principaux de détection 11,12 sont orthogonaux (figure 1). De cette façon, les deux fenêtres 111,112 angulaires de détection des radars 1,2 sont sécantes et sensiblement orthogonales latéralement par rapport au véhicule. Cette configuration permet une détection améliorée dans l'espace adjacent au côté concerné du véhicule 4. Lorsqu'un objet 5 mobile entre dans l'espace surveillé par les radars 1,2 (figure 2), les deux radars 1,2 sont aptes à mesurer les distances D1, D2 séparant l'objet 5 de chaque radar 1,2. Par ailleurs, les deux radars 1,2 mesurent les composantes radiales V1, V2 de la vitesse V de l'objet 5 par rapport respectivement aux deux radars 1,2 (figure 3). On appelle composantes radiales V1, V2 de la vitesse les projections de la vitesse V sur les axes fictifs reliant l'objet 5 à chacun des radars 1,2. Ces valeurs mesurées sont transmises aux moyens 3 de traitement de données. A partir des distances D1, D2 mesurées et de la distance connue séparant les deux radars 1, 2, les moyens 3 de traitement calculent par trigonométrie les angles a1, a2 formés entre d'une part l'axe fictif passant par les deux radars 1,2 et, d'autre part, les deux axes fictifs reliant respectivement chaque radar 1,2 à l'objet 5 détecté (figures 2 et 3). Les moyens 3 de traitement calculent ensuite la composante Vy de la vitesse V de l'objet 5 selon un axe Y perpendiculaire à l'axe longitudinal X du véhicule 4. Cette composante de vitesse Vy transversale constitue la vitesse dite latérale ou orthoradiale de l'objet 5 par rapport au véhicule 4. Les moyens 3 de traitement peuvent calculer également la composante Vx longitudinale de la vitesse V de l'objet, c'est-àdire la composante selon un axe X parallèle à l'axe longitudinal X du véhicule 4. En utilisant un repère XOY lié au véhicule 4, et en prenant comme convention de compter négativement une vitesse radiale dirigée vers un radar, les composantes ci-dessus peuvent être calculées par la formule suivante' Vx =-V1cosa1 +V2 cosa2 Vy =-V1sinal-V2sina2. De cette façon, les moyens de traitement déterminent précisément la position et la cinématique de l'objet 5 par rapport au véhicule 4. Cette détection améliorée permet notamment une meilleure évaluation des risques de collision du véhicule avec l'objet 5. Les caractéristiques de la cinématique de l'objet 5 ainsi calculées peuvent être utilisées pour mieux protéger les passagers du véhicule 4. Par exemple, sur la base de ces informations, les moyens 3 de traitement peuvent calculer la durée Tc avant un impact éventuel de l'objet 5 sur la partie latérale du véhicule 4. Cette durée Tc avant impact peut être calculée par la formule : dans laquelle Abs (Vy) est la valeur absolue de la composante transversale Vy de la vitesse V de l'objet 5 calculée ci-dessus, Abs (Y5) la valeur absolue de la coordonnée Y5 de l'objet 5 selon l'axe Y transversal du repère XOY lié et centré sur le véhicule 4, et Lx la largeur connue du véhicule. Par ailleurs, les moyens 3 de traitement peuvent calculer la durée Te d'évitement nécessaire à l'objet 5 pour éviter un impact latéral avec le véhicule 4. La durée Te d'évitement peut être calculée par la formule suivante : dans laquelle Lx est la longueur connue du véhicule, Abs (Vx) est la valeur absolue de composante longitudinale Vx de la vitesse V de l'objet 5, et X5 la coordonnée de l'objet 5 mobile selon l'axe X du repère XOY (figure 3). Dans une étape suivante, les moyens 3 de traitement peuvent comparer les durées Tc avant impact et d'évitement Te, pour, par exemple, pré-activer des moyens de sécurité du véhicule lorsque la durée avant impact Tc est inférieure à la durée Te d'évitement. C'est-à-dire que, lorsqu'il apparaît que la collision ne pourra vraisemblablement pas être évitée (Te > Tc), les moyens 3 de traitement peuvent activer des moyens d'avertissement des utilisateurs du véhicule ou des véhicules adjacents. En variante ou en combinaison, les moyens 3 de traitement peuvent activer ou pré-activer des moyens de sécurité passive du véhicule, tels que des prétensionneurs de ceintures, des systèmes de sacs gonflables On conçoit donc aisément que le procédé de détection selon l'invention permet de mieux caractériser la cinématique d'un objet approchant et d'augmenter la sécurité des utilisateurs du véhicule. Bien entendu, l'invention ne saurait se limiter à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, ainsi, la disposition et le nombre de radars peuvent être modifiés en fonction des applications. Par exemple, l'invention peut s'appliquer également à la détection d'objets tels que des véhicules qui entrent dans zone dite"d'angle mort"du véhicule et/ou à l'avant et/ou à l'arrière du véhicule. Enfin, bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection de la cinématique d'un objet mobile par rapport à un véhicule automobile, le véhicule (4) comportant deux moyens (1,2) distincts formant radar, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - orienter relativement les deux moyens (1,2) radar pour disposer leurs axes (11,12) principaux de détection respectifs de façon non colinéaire, - mesurer la distance (D1, D2) de l'objet (5) par rapport à chacun des deux moyens radar (1,2), - mesurer les valeurs des composantes radiales (V1, V2) de la vitesse (V) de l'objet (5) par rapport respectivement aux deux moyens radar (1,2), et - calculer la composante (Vx, Vy) de la vitesse (V) de l'objet selon au moins un axe (X, Y) orienté vers le véhicule à partir des valeurs des distances (D1, D2), des composantes radiales (V1, V2) et de la distance déterminée entre les radars (1,2). 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'orientation relative des moyens radar (1,2) consiste à disposer leurs axes (11,12) principaux de détection sensiblement à 90 degrés. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les composantes de la vitesse (Vx, Vy) sont calculées selon des axes sensiblement parallèle (X), respectivement perpendiculaire (Y), à l'axe longitudinal (X) du véhicule (4). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux moyens (1,2) radar sont orientés vers une direction (Y) sensiblement transversale au véhicule, la composante de vitesse calculée étant la vitesse orthoradiale (Vy) de l'objet (5) par rapport au véhicule (4). 5. Véhicule automobile comportant un dispositif de détection de la cinématique d'un objet mobile de mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif comportant au moins deux moyens (1, 2) distincts formant radar disposés sur le véhicule (4) à une distance déterminée l'un de l'autre, des moyens (3) de traitement des données délivrés par les moyens (1,2) formant radar, caractérisé en ce que les axes principaux de détection (11,12) des moyens (1,2) radar sont sécants vers l'extérieur du véhicule (4), et en ce que les moyens (3) de traitement des données sont prévus pour mesurer la distance (D1, D2) d'un éventuel objet (5) approchant le véhicule (4), par rapport à chacun des deux moyens radar (1,2), mesurer les composantes radiales (V1, V2) de la vitesse (V) de l'objet (5) par rapport respectivement aux deux moyens radar (1,2), et calculer la composante (Vx, Vy) de la vitesse (V) de l'objet selon au moins un axe (X, Y) orienté vers le véhicule (4) à partir des valeurs des distances (D1, D2) mesurée, des composantes radiales (V1, V2) et de la distance entre les radars (1,2). 6. Véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que les axes principaux de détection (11,12) des moyens (1,2) radar sont sensiblement orthogonaux. 7. Véhicule selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte, au niveau de l'un au moins de ses côtés, deux moyens (1,2) radar disposés respectivement sensiblement dans les parties avant et arrière du véhicule (4), et en ce que les moyens (3) de traitement des données sont conformés pour détecter un éventuel objet (5) mobile latéralement par rapport au véhicule (3) et calculer la composante (Vy) de la vitesse (V) de l'objet (5) selon au moins une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe (X) longitudinal du véhicule (4). 8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens (3) de traitement des données sont conformés pour calculer la composante (Vx) de la vitesse (V) de l'objet selon une direction sensiblement parallèle à l'axe (X) longitudinal du véhicule (4). 9. Procédé de protection des passagers d'un véhicule conforme à l'une quelconque des revendications 5 à 8 et comportant deux moyens (1,2) distincts formant radar, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - disposer relativement les deux moyens (1,2) radar de façon à placer leurs axes (11,12) principaux de détection respectifs de façon non colinéaire pour détecter l'approche d'un objet (5) mobile, - mesurer la distance (D1, D2) de l'objet (5) par rapport à chacun des deux moyens radar (1,2), - mesurer les valeurs des composantes radiales (V1, V2) de la vitesse (V) de l'objet (5) par rapport respectivement aux deux moyens radar (1,2), - calculer la composante (Vx, Vy) de la vitesse (V) de l'objet (5) selon au moins un premier axe (X, Y) orienté vers le véhicule (4) à partir des valeurs des distances (D1, D2) mesurée, des composantes radiales (V1, V2) mesurées et de la distance déterminée entre les radars (1,2), - calculer la durée (Tc) avant un impact éventuel de l'objet sur le véhicule à partir des valeurs de la position de l'objet (5), de la composante calculée (Vy) de la vitesse (V) de l'objet selon le premier axe (Y), et des dimensions déterminées du véhicule (4), - calculer la durée (Te) d'évitement nécessaire à l'objet (5) pour éviter un impact avec le véhicule (4) à partir de la position de l'objet (5), de la composante calculée (Vx) de la vitesse (V) de l'objet selon un second axe (X) non colinéaire avec le premier axe (Y), et des dimensions déterminées du véhicule (4), - comparer les durées (Tc) avant impact et d'évitement (Te), pour préactiver des moyens de sécurité du véhicule lorsque la durée avant impact (Tc) est inférieure à la durée (Te) d'évitement.