FR2821039A1 - System for detecting the kinematics or trajectory of a mobile object with a view to protect the passengers of the automotive vehicle, uses two radar units to detect the object - Google Patents
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Abstract
Description
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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. Method for detecting the kinematics of a mobile object, vehicle implementing the method. and method for protecting the passers of such a vehicle
The invention relates to a method for detecting the kinematics of a mobile object with respect to a motor vehicle, as well as to a vehicle implementing the method. The invention also relates to a method for protecting the passengers of such a vehicle.
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.
The invention relates more particularly to a detection system for a motor vehicle, comprising at least two separate means forming a radar, and intended to detect the kinematics of an object moving relative to the vehicle.
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.
Known detection systems use radars installed on the vehicle, however these known systems are complex and do not provide sufficiently complete and precise detection of the kinematics of objects liable to collide with the vehicle.
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. An object of the present invention is to provide a method for detecting the kinematics of a moving object relative to a motor vehicle, overcoming all or part of the drawbacks of the prior art.
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 To this end, the method according to the invention using two separate radar means is characterized in that it comprises the following steps: - relatively orient the two radar means in order to arrange their respective main detection axes in a non-collinear manner, - measure the distance of the object from each of the two radar means, - measure the values of the radial components of the speed of the object relative to the two radar means respectively, and
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- 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. - calculate the component of the speed of the object along at least one axis oriented towards the vehicle from the values of the distances, the radial components and the distance determined between the 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. Furthermore, the invention may include one or more of the following characteristics: - the step of relative orientation of the radar means consists in placing their main detection axes substantially at 90 degrees, - the components of the speed are calculated according to axes substantially parallel, respectively perpendicular, to the longitudinal axis of the vehicle,
the two radar means are oriented in a direction substantially transverse to the vehicle, the calculated speed component being the orthoradial speed of the object relative to the vehicle,
Another object of the present invention is to provide a vehicle for implementing the method according to the 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 To this end, the vehicle according to the invention comprises a device for detecting the kinematics of a mobile object for implementing the method, the device comprising at least
two separate radar means arranged on the vehicle at a determined distance from each other, data processing means delivered by the radar means, is characterized in that the main axes of detection of the radar means intersect towards outside the vehicle, and in that the data processing means are provided for measuring the distance of a possible object approaching the vehicle, with respect to each of the two radar means, measuring the radial components of the speed of the object with respect to the two radar means respectively, and calculate the component of the speed of the object along at least one axis
oriented towards the vehicle from the distance values
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mesurée, des composantes radiales et de la distance entre les radars. measured, radial components and the distance between 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. Furthermore, the invention may include one or more of the following characteristics: - the main axes of detection of the radar means are substantially orthogonal, - the vehicle comprises, at at least one of its sides, two radar means respectively arranged substantially in the front and rear parts of the vehicle, and the data processing means being configured to detect a possible object movable laterally with respect to the vehicle and calculate the component of the speed of the object in at least one substantially perpendicular direction to the longitudinal axis of the vehicle, - the data processing means are designed to calculate the component of the speed of the object in a direction substantially parallel to the longitudinal axis of the vehicle.
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. Another object of the invention is to propose a method for protecting the passengers of a vehicle in accordance with any one of the above characteristics, comprising two distinct means forming 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, To this end, the device according to the invention is essentially characterized in that it comprises the following steps: - relatively positioning the two radar means so as to place their respective main detection axes in a non-collinear manner to detect the approach of 'a moving object, - measure the distance of the object from each of the two radar means,
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- 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. - measure the values of the radial components of the speed of the object with respect to the two radar means respectively, - calculate the component of the speed of the object along at least a first axis oriented towards the vehicle from the values of the measured distances , measured radial components and the determined distance between radars,
- calculate the duration before a possible impact of the object on the vehicle from the values of the position of the object, the calculated component of the speed of the object along the first axis, and the determined dimensions of the vehicle, - calculate the avoidance period necessary for the object to
avoid an impact with the vehicle from the position of the object, the calculated component of the speed of the object along a second axis non-collinear with the first axis, and determined dimensions of the vehicle,
- compare the durations before impact and avoidance, to pre-activate vehicle safety means when the duration before impact is less than the avoidance duration.
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 Other particularities and advantages will appear on reading the description below, made with reference to the figures in which: FIG. 1 represents a schematic view from above of a vehicle using a detection system according to the invention, - Figures 2 and 3 schematically represent two steps illustrating an example of operation of the invention in the detection of a mobile object approaching transversely of the vehicle of Figure 1
In the embodiment of the invention shown in
Figure 1, the vehicle 4 has, at each of its lateral sides, two separate means 1, 2 forming radar
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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. For the sake of simplification, only the radar means 1, 2 located on the left side of the vehicle 4 are shown. Preferably, the two radar means 1, 2 are disposed respectively at the front and at the rear of the vehicle and are spaced apart by a determined distance.
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. The radar means 1, 2 consist, for example, of known devices transmitting / receiving radar waves capable of detecting objects by Doppler effect. Conventionally, this type of radar provides detection in a determined angular window on either side of a main detection axis.
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. The radars 1,2 are electrically connected to data processing means 3, consisting, for example, of a computer 3 which can be located in a multiplexed network of the vehicle 4
According to the invention, the radars 1,2 are oriented so as to make intersecting towards the outside of the vehicle 4 their main detection axes 11,12. Preferably, the main detection axes 11, 12 are orthogonal (FIG. 1). In this way, the two angular windows 111, 112 for detecting radars 1,2 are intersecting and substantially orthogonal laterally with respect to the vehicle. This configuration allows improved detection in the space adjacent to the concerned side of the vehicle 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. When a mobile object 5 enters the space monitored by the radars 1,2 (FIG. 2), the two radars 1,2 are able to measure the distances D1, D2 separating the object 5 from each 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. Furthermore, the two radars 1,2 measure the radial components V1, V2 of the speed V of the object 5 with respect to the two radars 1,2 respectively (FIG. 3). Radial components V1, V2 of the speed are called the projections of the speed V on the fictitious axes connecting the object 5 to each of the radars 1,2.
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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). These measured values are transmitted to the data processing means 3. From the distances D1, D2 measured and the known distance separating the two radars 1, 2, the processing means 3 calculate by trigonometry the angles a1, a2 formed between on the one hand the imaginary axis passing through the two radars 1 , 2 and, on the other hand, the two fictitious axes respectively connecting each radar 1,2 to the object 5 detected (Figures 2 and 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. The processing means 3 then calculate the component Vy of the speed V of the object 5 along an axis Y perpendicular to the longitudinal axis X of the vehicle 4.
Cette composante de vitesse Vy transversale constitue la vitesse dite latérale ou orthoradiale de l'objet 5 par rapport au véhicule 4. This transverse speed component Vy constitutes the so-called lateral or orthoradial speed of the object 5 relative to the vehicle 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. The processing means 3 can also calculate the longitudinal component Vx of the speed V of the object, that is to say the component along an axis X parallel to the longitudinal axis X of the vehicle 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. By using an XOY coordinate system linked to vehicle 4, and by taking the convention of negatively counting a radial speed directed towards a radar, the above components can be calculated by the following formula '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. In this way, the processing means precisely determine the position and the kinematics of the object 5 relative to the vehicle 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. This improved detection allows in particular a better evaluation of the risks of collision of the vehicle with the object 5. The characteristics of the kinematics of the object 5 thus calculated can be used to better protect the passengers of the vehicle 4.
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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. For example, on the basis of this information, the processing means 3 can calculate the duration Tc before a possible impact of the object 5 on the lateral part of the vehicle 4. This duration Tc before impact can be calculated by the formula:
in which Abs (Vy) is the absolute value of the transverse component Vy of the speed V of the object 5 calculated above, Abs (Y5) the absolute value of the coordinate Y5 of the object 5 along the Y axis transverse of the frame XOY linked and centered on the vehicle 4, and Lx the known width of the vehicle.
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. Furthermore, the processing means 3 can calculate the avoidance duration Te necessary for the object 5 to avoid a lateral impact with the vehicle 4.
La durée Te d'évitement peut être calculée par la formule suivante :
The avoidance time Te can be calculated by the following formula:
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).
in which Lx is the known length of the vehicle, Abs (Vx) is the absolute value of longitudinal component Vx of the speed V of the object 5, and X5 the coordinate of the movable object 5 along the axis X of the frame 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. In a following step, the processing means 3 can compare the durations Tc before impact and of avoidance Te, for, for example, pre-activating vehicle safety means when the duration before impact Tc is less than the duration Te d 'avoidance.
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. That is to say that, when it appears that the collision cannot possibly be avoided (Te> Tc), the processing means 3 can activate means for warning users of the vehicle or of adjacent vehicles.
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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. As a variant or in combination, the processing means 3 can activate or pre-activate passive vehicle safety means, such as seat belt pretensioners, airbag systems
It is therefore easily understood that the detection method according to the invention makes it possible to better characterize the kinematics of an approaching object and to increase the safety of the users of the vehicle.
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. Of course, the invention cannot be limited to the embodiment described above, thus, the arrangement and the number of radars can be modified according to the applications. For example, the invention can also be applied to the detection of objects such as vehicles which enter the so-called "blind spot" area of the vehicle and / or at the front and / or at the rear of the vehicle. .
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. Finally, although the invention has been described in connection with particular embodiments, it includes all the technical equivalents of the means described.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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FR0102399A FR2821039A1 (en) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | System for detecting the kinematics or trajectory of a mobile object with a view to protect the passengers of the automotive vehicle, uses two radar units to detect the object |
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Family Applications (1)
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