FR2670904A1 - SPEED-DISTANCE DETECTOR FOR MOTOR VEHICLE APPLICATIONS. - Google Patents
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Abstract
Un détecteur pour déterminer la vitesse et la distance parcourue de véhicules automobiles par rapport au sol, comprend deux antennes dirigées vers le sol. Selon l'invention, les antennes (A1, A2) sont disposées à une distance (1) déterminée l'une de l'autre, de manière que le signal rayonné par une antenne et réfléchi au sol (3), soit reçu non seulement par cette antenne, mais aussi par l'autre antenne. Le signal reçu par le dispositif d'émission-réception (4), composé de quatre signaux différents, contient toujours l'information de la vitesse du détecteur par rapport au sol, indépendamment des conditions de réflexion du sol (3), notamment s'il s'agit de surfaces (pluie, verglas) ayant l'effet de miroirs.A detector for determining the speed and the distance traveled by motor vehicles with respect to the ground, comprises two antennas directed towards the ground. According to the invention, the antennas (A1, A2) are arranged at a determined distance (1) from each other, so that the signal radiated by an antenna and reflected on the ground (3) is not only received by this antenna, but also by the other antenna. The signal received by the transceiver device (4), composed of four different signals, always contains information on the speed of the detector relative to the ground, regardless of the conditions of ground reflection (3), in particular s' these are surfaces (rain, ice) having the effect of mirrors.
Description
invention concerne un détecteur de vitesse- distance parcourueThe invention relates to a speed-distance sensor traveled
fonctionnant selon le principeoperating according to the principle
Doppler, en particulier pour applications aux véhicules automobiles, comprenant deux antennes reliées mécani- 5 quement de façon rigide l'une à l'autre. Doppler, in particular for motor vehicle applications, comprising two antennas mechanically connected rigidly to one another.
Il est connu d'équiper un véhicule d'un appareil radar Doppler dont l'antenne dirige un rayon d'émission obliquement sur le terrain sur lequel doit passer le véhicule Les signaux de réception réfléchis It is known to equip a vehicle with a Doppler radar device whose antenna directs a beam of emission obliquely on the ground on which the vehicle must pass The reflected reception signals
présentent un décalage Doppler fonction de la vitesse du véhicule, qui peut être extrait par filtrage et déter- have a Doppler shift depending on the speed of the vehicle, which can be filtered out and deter-
miné par mesure de fréquence dans des circuits d'exploi- tation adéquats. Il est également connu qu'un tel détecteur de vitesse-distance parcourue peut comporter deux antennes dont l'une est inclinée pour rayonner sous un angle déterminé dans la direction de marche et la seconde est inclinée pour rayonner sous un angle en sens contraire à la direction de marche, les deux antennes étant montées20 fixes sur le véhicule Avec cette disposition des deux antennes, leurs deux cônes de rayonnement forment un entonnoir dirigé vers le sol Grâce à l'utilisation de deux antennes, on obtient une compensation d'erreurs provoquées par un changement de l'angle d'inclinaison25 pendant la marche Etant donné que, lorsque le véhicule portant le détecteur prend une position oblique, l'un des angles d'inclinaison est agrandi et l'autre angle d'inclinaison est diminué, on obtient, par la formation d'une valeur moyenne, un effet d'élimination poussé des30 erreurs ainsi produites, avec le résultat que la fré- quence Doppler mesurée sur une durée prolongée, est by frequency measurement in suitable operating circuits. It is also known that such a distance-traveled distance detector may comprise two antennas, one of which is inclined to radiate at a given angle in the direction of travel and the second is inclined to radiate at an angle in the opposite direction to the direction of travel. Direction of travel, the two antennas being mounted fixed on the vehicle With this arrangement of the two antennas, their two radiating cones form a funnel directed towards the ground Thanks to the use of two antennas, compensation for errors caused by a change of the angle of inclination during the journey Since, when the vehicle carrying the detector takes an oblique position, one of the angles of inclination is enlarged and the other angle of inclination is decreased, one obtains by the formation of a mean value, a high elimination effect of the errors thus produced, with the result that the Doppler frequency measured over an extended period of time, is
largement indépendante de cette position oblique du véhicule Avec ces détecteurs connus de vitesse-distance parcourue, seulement une faible partie du rayonnement du35 signal émis est renvoyée vers l'antenne par le sol, mais la plus grande partie du signal réfléchi est perdue. largely independent of this oblique position of the vehicle With these known speed-distance detectors scanned, only a small part of the radiation of the emitted signal is returned to the antenna by the ground, but most of the reflected signal is lost.
2. L'intensité de la fraction réfléchie du signal dépend de la nature de la surface du sol sur lequel passe le véhicule automobile Surtout en présence de surfaces ayant l'effet de miroirs, par exemple en présence d'eau ou de verglas, presque tout le signal est réfléchi sur 2. The intensity of the reflected fraction of the signal depends on the nature of the surface of the ground on which the motor vehicle passes Especially in the presence of surfaces having the effect of mirrors, for example in the presence of water or ice, almost the whole signal is reflected on
ces surfaces sans qu'il y ait une réflexion de disper- these surfaces without there being a reflection of
sion en direction de l'antenne, de sorte que l'antenne ne permet pas de détecter un signal suffisamment grand in the direction of the antenna, so that the antenna can not detect a sufficiently large signal
pour l'exploitation.for exploitation.
L'invention a donc pour but d'indiquer un The purpose of the invention is therefore to indicate a
détecteur de vitesse-distance parcourue, du type men- speed-distance sensor traveled, of the type
tionné au début, mais évitant les inconvénients qui initially, but avoiding the disadvantages
viennent d'être mentionnés.have just been mentioned.
Selon l'invention, un tel détecteur est caractérisé en ce que les deux antennes sont fixées à une distance déterminée l'une de l'autre, mesurée dans la direction de marche du détecteur, que la première According to the invention, such a detector is characterized in that the two antennas are fixed at a determined distance from one another, measured in the direction of travel of the detector, that the first
antenne est réalisée de manière que sa direction prin- antenna is designed so that its main direction
cipale de rayonnement soit inclinée sous un tel angle en sens contraire à la direction de marche du détecteur, que le signal réfléchi est reçu par la seconde antenne, et que la seconde antenne est réalisée de manière que sa direction principale de rayonnement soit inclinée sous un tel angle dans la direction de marche du détecteur side of the detector, that the reflected signal is received by the second antenna, and that the second antenna is made so that its main direction of radiation is inclined under a such angle in the running direction of the detector
que le signal réfléchi est reçu par la première antenne. that the reflected signal is received by the first antenna.
Dans son essence, l'invention consiste donc à placer deux antennes à une distance déterminée l'une de l'autre et de réaliser les antennes de manière que le signal rayonné par chaque antenne et réfléchi sur le In essence, the invention therefore consists of placing two antennas at a determined distance from one another and of making the antennas so that the signal radiated by each antenna and reflected on the
sol, soit reçu non seulement par l'antenne ayant elle- même émis ce signal, mais aussi par l'autre antenne. ground, is received not only by the antenna itself emitted this signal, but also by the other antenna.
Ainsi, chaque antenne peut recevoir directement le signal rayonné par l'autre antenne Par conséquent, chaque antenne reçoit, indépendamment des conditions de35 réflexion de la surface du sol, au moins le signal Thus, each antenna can directly receive the signal radiated by the other antenna. Therefore, each antenna receives, independently of the reflection conditions of the ground surface, at least the signal
rayonné par l'autre antenne et éventuellement en plus - radiated by the other antenna and possibly in addition -
si les conditions de réflexion de la surface du sol conviennent le signal réfléchi en retour Ce détecteur selon l'invention permet également de compenser l'erreur provoquée par une mise en position oblique du véhicule portant le détecteur. Selon une disposition préférée, les angles des directions principales de rayonnement des deux antennes concordent. Selon un autre perfectionnement avantageux de l'invention, les deux antennes sont réalisées comme des antennes directives, lesquelles doivent être disposées if the reflection conditions of the ground surface are suitable for the signal reflected back This detector according to the invention also makes it possible to compensate for the error caused by placing the vehicle bearing the detector in an oblique position. According to a preferred arrangement, the angles of the main directions of radiation of the two antennas are in agreement. According to another advantageous development of the invention, the two antennas are designed as directional antennas, which must be arranged
inclinées avec les angles requis de la direction prin- inclined with the required angles of the main direction
cipale de rayonnement.of radiation.
Selon un autre mode de réalisation préféré de According to another preferred embodiment of
l'invention, prévoyant l'utilisation d'antennes "pla- the invention, providing for the use of antennas
naires", on obtient une forme particulièrement plate du détecteur de vitesse-distance parcourue Les antennes ", we obtain a particularly flat shape of the speed-distance sensor traveled The antennas
"planaires" sont réalisées de manière que leurs direc- "planar" are carried out in such a way that their
tions principales de rayonnement présentent l'inclinai- The main radiation effects have the inclination
son requise.sound required.
Enfin, selon encore un autre mode de réalisa- Finally, according to yet another mode of
tion avantageux de l'invention, seulement un dispositif d'émission et de réception est coordonné aux deux advantage of the invention, only one transmission and reception device is coordinated to both
antennes Le signal reçu par un tel dispositif d'émis- antennas The signal received by such an emission device
sion et de réception, se compose donc de quatre signaux différents: d'une part, le signal réfléchi de l'antenne 1 à l'antenne 2 et le signal réfléchi de l'antenne 2 à l'antenne 1 et d'autre part les signaux rétrodispersés respectivement sur l'antenne 1 et l'antenne 2 Il en résulte une structure particulièrement simple et écono- mique du détecteur de vitesse-distance parcourue selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de sion and reception, thus consists of four different signals: on the one hand, the signal reflected from the antenna 1 to the antenna 2 and the signal reflected from the antenna 2 to the antenna 1 and secondly the signals retrodispersed respectively on the antenna 1 and the antenna 2 This results in a particularly simple and economical structure of the speed-distance detector traveled according to the invention. Other features and benefits of
l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- the invention will become clearer from the description of
tion qui va suivre -d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: la figure 1 représente le principe de l'invention; et The following is an example of a non-limiting embodiment, as well as the appended drawing, in which: FIG. 1 represents the principle of the invention; and
la figure 2 est une représentation schéma- FIG. 2 is a diagrammatic representation
tique d'un exemple de réalisation de l'invention. of an exemplary embodiment of the invention.
Sur le dessin, les éléments correspondants portent les mêmes références. Selon la figure 1, une première antenne Ai et une seconde antenne A 2 sont connectées ensemble en un noeud 7 par des lignes d'émission et de réception coordonnées Une unité d'émission et de réception 4 est connectée à ce noeud 7 par une ligne supplémentaire par laquelle passent à la fois les signaux d'émission et les signaux de réception Les deux antennes Ai et A 2 sont situées respectivement aux distances 11 et 12 de ce In the drawing, the corresponding elements bear the same references. According to FIG. 1, a first antenna Ai and a second antenna A 2 are connected together in a node 7 by coordinated transmission and reception lines. A transmission and reception unit 4 is connected to this node 7 by a line by which both transmit and receive signals pass Both antennas A 1 and A 2 are at distances 11 and 12, respectively
noeud 7.node 7.
L'antenne Ai produit un cône de rayonnement la dirigé vers le sol 3 et ayant la direction principale de rayonnement 1, tandis que l'antenne A 2 produit un cône de rayonnement 2 a dirigé également vers le sol 3 et dont la direction principale de rayonnement est désignée par 2 La particularité est cependant que ces cônes de rayonnement la et 2 a sont inclinés l'un par rapport à The antenna Ai produces a radiation cone directed towards the ground 3 and having the main radiation direction 1, while the antenna A 2 produces a radiation cone 2 directed also towards the ground 3 and whose main direction of radiation is designated by 2 The peculiarity is however that these radiation cones la and 2a are inclined relative to
l'autre de manière qu'un signal émis suivant la direc- the other so that a signal emitted
tion principale de rayonnement par l'antenne Ai, soit réfléchi vers l'antenne A 2 et que, à l'inverse, un radiation from the antenna Ai, which is reflected towards the antenna A 2 and that, conversely, a
signal émis suivant la direction principale de rayonne- signal transmitted in the main direction of
ment par l'antenne A 2, soit réfléchi vers l'antenne Ai. by the antenna A 2, is reflected towards the antenna Ai.
Chaque antenne peut ainsi recevoir le signal émis par Each antenna can thus receive the signal emitted by
l'autre antenne.the other antenna.
Le dispositif d'émission et de réception 4 The transmitting and receiving device 4
contient un oscillateur Osz qui sert à la fois d'émet- contains an oscillator Osz which serves both as a transmitter
teur et d'oscillateur local pour un étage mélangeur M. Le signal d'émission généré par l'oscillateur Osz, est transmis à travers un coupleur K et le noeud 7 du montage aux deux antennes Ai et A 2, tandis que le signal de l'oscillateur local et le signal de réception des deux antennes Ai et A 2 sont appliqués au mélangeur M A la sortie du mélangeur, on dispose du signal Doppler en tant que signal de fréquence intermédiaire, lequel est The transmission signal generated by the oscillator Osz is transmitted through a coupler K and the node 7 of the assembly to the two antennas A 1 and A 2, whereas the signal of the local oscillator and the reception signal of the two antennas A 1 and A 2 are applied to the mixer MA at the output of the mixer, the Doppler signal is available as an intermediate frequency signal, which is
envoyé à une unité d'exploitation 5. sent to an operating unit 5.
Afin d'optimiser la position de phase des deux signaux reçus par les antennes, il est nécessaire d'adapter les distances 11 et 12 des antennes Ai et A 2 In order to optimize the phase position of the two signals received by the antennas, it is necessary to adapt the distances 11 and 12 of the antennas A 1 and A 2
par rapport au noeud 7.with respect to node 7.
On obtient une construction plate du détecteur We obtain a flat construction of the detector
de vitesse-distance parcourue selon l'invention lors- of speed-distance traveled according to the invention
qu'on utilise des antennes Ai et A 2 de type "planaire". that antennas Ai and A 2 are used of "planar" type.
Un tel détecteur de vitesse-distance parcourue est désigné par la référence 6 sur la figure 2, o les deux antennes Ai et A 2 sont placées à une distance 1 l'une de Such a distance-traveled speed detector is designated by reference 6 in FIG. 2, where the two antennas A 1 and A 2 are placed at a distance 1 from each other.
l'autre La distance qui sépare ce détecteur de vitesse- the other The distance between this speed detector-
distance parcourue 6 du sol 3, est désignée par d Les distance traveled 6 from the ground 3, is designated by
deux angles d'inclinaison des deux directions princi- two angles of inclination of the two principal directions
pales de rayonnement 1 et 2 sont désignés par al et a 2 et sont de préférence égaux Les angles al et a 2 doivent être choisis de manière que la longueur 1 du détecteur Radiation blades 1 and 2 are designated by al and a 2 and are preferably equal. The angles α1 and α 2 must be chosen so that the length 1 of the detector
de vitesse-distance parcourue 6 reste encore acceptable. speed-distance traveled 6 still remains acceptable.
Enfin, des erreurs éventuelles provoquées par un chan- Finally, possible errors caused by a change in
gement de la distance d, peuvent être réduites par une forte concentration du cône de rayonnement des deux distance can be reduced by a high concentration of the radiation cone of the two
antennes Ai et A 2.antennas Ai and A 2.
Les antennes Ai et A 2 peuvent être réalisées sous la forme de microbandes, ce qui procure l'avantage que toute caractéristique désirée des antennes peut être obtenue de manière simple par une réalisation et une The antennas A 1 and A 2 can be made in the form of microstrips, which gives the advantage that any desired characteristic of the antennas can be obtained in a simple manner by an embodiment and a
disposition adéquates des différents éléments à micro- bande. adequate arrangement of the different micro-band elements.
Il est possible en plus de réaliser le dispo- It is possible in addition to
sitif d'émission et de réception 4 comme un circuit intégré à l'arséniure de gallium, circuit qui peut être transmission and reception system 4 as an integrated circuit with gallium arsenide, which circuit can be
intégré à son tour dans la construction plate du détec- teur de vitesse-distance parcourue 6 selon la figure 2. integrated in turn in the flat construction of the speed-distance sensor 6 traversed according to FIG.
C Un tel dispositif d'émission et de réception peut fonctionner dans la gamme de 24 G Hz Une fréquence d'au moins 10 G Hz est cependant nécessaire pour obtenir une C Such a transmitting and receiving device can operate in the range of 24 GHz A frequency of at least 10 GHz is however necessary to obtain a
concentration suffisante des cônes de rayonnement. sufficient concentration of the radiation cones.
Claims (5)
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1991
- 1991-12-19 FR FR9115826A patent/FR2670904B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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