FR2968770B1 - METHOD AND DEVICE FOR ENTRYING AN OBJECT INTO AN ENVIRONMENT BY AN ULTRASONIC SIGNAL - Google Patents
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Abstract
Procédé de saisie comprenant l'émission d'un signal d'ultrasons et la réception du signal d'écho. On génère le signal d'ultrasons en excitant un transducteur d'ultrasons (110) avec une unique impulsion rectangulaire (10) par cycle de saisie, et ayant un premier flanc montant (12) et un second flanc descendant (14, 14').An input method comprising transmitting an ultrasound signal and receiving the echo signal. The ultrasound signal is generated by exciting an ultrasonic transducer (110) with a single rectangular pulse (10) per capture cycle, and having a first rising edge (12) and a second falling edge (14, 14 '). .
Description
Domaine de l’inventionField of the invention
La présente invention se rapporte à un procédé de saisie d’un objet dans un environnement comprenant : l’émission d’un signal d’ultrasons et la réception d’un signal d’écho correspondant au renvoi du signal d’ultrasons par l’objet. L’invention se rapporte également à un dispositif pour générer un signal d’ultrasons mettant en œuvre du procédé.The present invention relates to a method for capturing an object in an environment comprising: transmitting an ultrasound signal and receiving an echo signal corresponding to returning the ultrasound signal by the object. The invention also relates to a device for generating an ultrasound signal implementing the method.
Etat de la techniqueState of the art
Il est connu notamment dans le domaine des systèmes de manœuvre de rangement des véhicules (aide au stationnement) de détecter l’environnement par un procédé d’échos impulsionnels. La distance minimale de saisie résulte notamment de la vitesse de commutation entre le mode d’émission et le mode de réception. En particulier si l’on utilise des convertisseurs ou transducteurs acoustiques, la fin de l’oscillation du transducteur à la fin de l’émission ne permet pas de commuter immédiatement.It is known in particular in the field of vehicle storage maneuvering systems (parking aid) to detect the environment by a pulsed echoes process. The minimum entry distance results in particular from the switching speed between the transmission mode and the reception mode. In particular, if acoustic converters or transducers are used, the end of the oscillation of the transducer at the end of the transmission does not make it possible to switch immediately.
Il est connu de diminuer la fin de l’oscillation par un amortissement acoustique. Mais cet amortissement diminue l’intensité du signal et ainsi la portée du procédé de détection.It is known to reduce the end of the oscillation by acoustic damping. But this damping decreases the signal intensity and thus the scope of the detection method.
Le document EP 0 623 395 Al propose de diminuer la fin de l’oscillation par un élément RC ou par une source faiblement oh-mique, complémentaire reliée de manière ciblée au transducteur pour ainsi fixer son comportement de fin d’oscillation. Ces moyens permettent d’amortir la fin de l’oscillation après l’excitation du transducteur par un grand nombre d’impulsions d’excitation.The document EP 0 623 395 A1 proposes to reduce the end of the oscillation by an RC element or by a low ohmic source, complementarily connected in a targeted manner to the transducer so as to fix its end-of-oscillation behavior. These means make it possible to damp the end of the oscillation after excitation of the transducer by a large number of excitation pulses.
Ainsi les moyens connus d’excitation et ensuite d’amortissement de l’oscillation d’un transducteur acoustique sont des moyens compliqués, nécessitant notamment une commande précise et complexe dans le temps des différents moyens. En outre selon l’état de la technique, il faut des moyens supplémentaires pour réaliser l’amortissement souhaité. Enfin le générateur utilisé pour l’excitation a une structure complexe pour d’une part générer une salve d’impulsions précise dans le temps et d’autre part avoir une tension de sortie suffisamment forte pour la portée usuelle du transducteur.Thus the known means of excitation and then damping of the oscillation of an acoustic transducer are complicated means, requiring in particular a precise and complex control over time of the various means. In addition, according to the state of the art, additional means are required to achieve the desired damping. Finally, the generator used for the excitation has a complex structure to firstly generate a pulse burst accurate in time and secondly to have an output voltage strong enough for the usual scope of the transducer.
But de 1’inventionPurpose of the invention
La présente invention a pour but de développer un procédé et un dispositif permettant de générer de manière simple des impulsions de détection et de raccourcir le temps de la fin de l’oscillation. Exposé et avantages de l’invention A cet effet la présente invention a pour objet un procédé de saisie d’un objet dans un environnement comprenant l’émission d’un signal d’ultrasons et la réception du signal d’écho correspondant au renvoi du signal d’ultrasons par l’objet, ce procédé étant caractérisé en ce qu’on génère le signal d’ultrasons en excitant un transducteur d’ultrasons avec une unique impulsion rectangulaire par cycle de saisie, l’impulsion rectangulaire ayant un premier flanc montant et un second flanc descendant. L’invention a également pour objet un dispositif générant un signal d’ultrasons comprenant un générateur mono-impulsion pour générer une seule impulsion rectangulaire d’une durée d’impulsion et un transducteur d’ultrasons relié au générateur et ayant en commande un comportement capacitif, la durée de l’impulsion du générateur mono-impulsion correspondant à une ou plusieurs périodes de la fréquence de résonance du transducteur d’ultrasons.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for generating detection pulses in a simple manner and to shorten the time of the end of the oscillation. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION For this purpose, the subject of the present invention is a method for capturing an object in an environment comprising the transmission of an ultrasound signal and the reception of the echo signal corresponding to the transmission of the ultrasonic signal by the object, characterized in that the ultrasound signal is generated by exciting an ultrasonic transducer with a single rectangular pulse per capture cycle, the rectangular pulse having a first rising edge and a second falling flank. The subject of the invention is also a device generating an ultrasound signal comprising a single-pulse generator for generating a single rectangular pulse of a pulse duration and an ultrasound transducer connected to the generator and having a control capacitive behavior , the duration of the pulse of the mono-pulse generator corresponding to one or more periods of the resonance frequency of the ultrasound transducer.
Ainsi le procédé et le dispositif selon l’invention correspondent à une structure économique et simple de l’unité d’émission dans un système de détection appliquant le procédé de l’éco-impulsionnel. La fin des oscillations est neutralisée ou amortie de manière efficace et simple. Cela permet de disposer d’un système de détection permettant de détecter même des objets particulièrement proche du transducteur. Cela est important en particulier pour les systèmes d’assistance aux manœuvres de stationnement, pour permettre un guidage précis même pour des distances très faible. Enfin l’application de l’invention est particulièrement simple et permet d’utiliser des composants largement diffusés. En particulier on peut utiliser les systèmes existant au prix de légères modifications pour appliquer l’invention. Des modes de réalisation spécifiques de l’invention permettent de commander le transducteur avec des tensions élevées bien que l’on ne dispose que d’une tension d’alimentation réduite, et cela sans avoir à développer ou utiliser des composants coûteux tels que les transformateurs.Thus, the method and the device according to the invention correspond to an economical and simple structure of the emission unit in a detection system applying the eco-pulse method. The end of the oscillations is neutralized or damped efficiently and simply. This makes it possible to have a detection system making it possible to detect even objects that are particularly close to the transducer. This is important especially for parking assist systems, to allow precise guidance even for very small distances. Finally, the application of the invention is particularly simple and makes it possible to use widely diffused components. In particular, the existing systems can be used at the cost of slight modifications to apply the invention. Specific embodiments of the invention make it possible to control the transducer with high voltages although only a reduced supply voltage is available, without having to develop or use expensive components such as transformers. .
Selon l’invention, on applique une unique impulsion rectangulaire au transducteur dont le premier flanc montant fait osciller le transducteur jusqu’au second flanc descendant. Le second flanc descendant termine l’oscillation propre du transducteur. Ainsi avec une impulsion rectangulaire unique on peut développer le signal d’excitation sous la forme d’un premier flanc et d’un signal d’amortissement actif sous la forme du second flanc qui arrête l’oscillation du transducteur par une combinaison destructive ou amortissement actif. Le premier flanc montant utilise la propriété des transducteurs d’ultrasons de continuer d’osciller après avoir été excités, de façon qu’un seul flanc génère une ou plusieurs périodes d’excitation. Pour commander dans le temps, de manière précise le second flanc descendant pour avoir une combinaison destructive, optimale, il suffit de commander de manière précise la durée de l’impulsion rectangulaire ce qui ne nécessite pas de moyens particuliers car il s’agit d’une forme d’impulsion particulièrement simple.According to the invention, a single rectangular pulse is applied to the transducer, the first rising edge of which oscillates the transducer to the second falling edge. The second falling edge finishes the self oscillation of the transducer. Thus with a single rectangular pulse it is possible to develop the excitation signal in the form of a first edge and an active damping signal in the form of the second edge which stops the oscillation of the transducer by a destructive or damping combination. active. The first rising edge uses the property of the ultrasonic transducers to continue to oscillate after being energized, so that a single flank generates one or more excitation periods. To order in time, precisely the second falling edge to have a destructive combination, optimal, just order precisely the duration of the rectangular pulse which does not require special means because it is about a particularly simple form of impulse.
Ainsi l’invention développe un procédé de saisie d’un objet dans un environnement consistant à émettre un signal d’ultrasons et recevoir le signal d’écho. Le signal d’écho correspond au signal d’ultrasons renvoyé par l’objet. L’invention génère le signal d’ultrasons en excitant le transducteur d’ultrasons avec une unique impulsion rectangulaire par cycle de détection de saisie. L’impulsion rectangulaire a un premier flanc montant et un second flanc descendant. Le transducteur d’ultrasons est excité pour osciller par le premier flanc et fournir ainsi le signal d’ultrasons. Le second flanc descendant termine ce mouvement d’oscillation propre par la combinaison destructive du second flanc et du mouvement oscillant du transducteur d’ultrasons.Thus the invention develops a method of capturing an object in an environment of emitting an ultrasound signal and receiving the echo signal. The echo signal corresponds to the ultrasound signal returned by the object. The invention generates the ultrasound signal by exciting the ultrasound transducer with a single rectangular pulse per capture detection cycle. The rectangular pulse has a first rising edge and a second falling edge. The ultrasound transducer is excited to oscillate through the first sidewall and thereby provide the ultrasound signal. The second descending flank completes this own oscillation motion by the destructive combination of the second flank and the oscillating motion of the ultrasonic transducer.
Pour arriver à la combinaison destructive, le second flanc coïncide pratiquement avec le début d’une demi-onde du mouvement oscillant. En outre le sens de la demi-onde d’oscillation est opposé à celui du second flanc. Le début d’une demi-onde d’oscillation correspond ainsi de préférence à un passage par zéro. Le mouvement oscillant c’est à dire l’oscillation mécanique du transducteur d’ultrasons transférée aux bornes électriques du transducteur développe la demi-onde d’oscillation qui se combine au second flanc. La transposition de l’oscillation mécanique sur les bornes électriques du transducteur d’ultrasons résulte de l’image électro-acoustique équivalente du transducteur d’ultrasons. La combinaison destructive entre le second flanc et la demi-onde d’oscillation peut se faire de manière électrique ou mécanique/acoustique. On évite ainsi des combinaisons destructives incomplètes qui pourraient résulter du déphasage lié à la conversion électroacoustique. Un tel déphasage apparaît dans le schéma équivalent.To arrive at the destructive combination, the second flank practically coincides with the beginning of a half wave of oscillating motion. In addition, the direction of the oscillation half-wave is opposite to that of the second flank. The beginning of a half wave of oscillation thus preferably corresponds to a zero crossing. The oscillating movement that is to say the mechanical oscillation of the ultrasound transducer transferred to the electrical terminals of the transducer develops the oscillation half-wave which combines with the second flank. The transposition of the mechanical oscillation on the electrical terminals of the ultrasonic transducer results from the equivalent electro-acoustic image of the ultrasonic transducer. The destructive combination between the second sidewall and the half oscillation wave can be done electrically or mechanically / acoustically. This avoids incomplete destructive combinations that may result from the phase shift associated with electroacoustic conversion. Such a phase shift appears in the equivalent diagram.
Selon un autre développement de l’invention, le transducteur d’ultrasons est un transducteur capacitif qui ne transforme que la composante alternative d’un signal. De cette manière, seul le premier et le second flanc agissent sur le transducteur alors que la période intermédiaire d’amplitude constante ou d’amplitude lentement variable n’a pratiquement pas d’effet sur le transducteur d’ultrasons. Le schéma équivalent d’un transducteur d’ultrasons capacitif comprend une capacité série traversée par le courant d’excitation. Selon l’invention, le transducteur d’ultrasons est excité de manière capacitive. Pour cela, le transducteur d’ultrasons possède lui-même les caractéristiques capacitives indiquées ci-dessus ou encore le signal d’excitation est fournit au transducteur d’ultrasons par l’intermédiaire d’une capacité série, séparée. Le transducteur d’ultrasons peut ainsi être excité de manière capacitive en appliquant le signal d’excitation par une capacité série externe ou en ce que le schéma équivalent du transducteur d’ultrasons présente lui-même une telle capacité série traversée par le signal d’excitation.According to another development of the invention, the ultrasound transducer is a capacitive transducer which only transforms the AC component of a signal. In this way, only the first and second flanks act on the transducer while the intermediate period of constant amplitude or slowly varying amplitude has virtually no effect on the ultrasound transducer. The equivalent diagram of a capacitive ultrasonic transducer includes a series capacitance traversed by the excitation current. According to the invention, the ultrasound transducer is capacitively excited. For this, the ultrasonic transducer itself has the capacitive characteristics indicated above or else the excitation signal is supplied to the ultrasound transducer via a separate series capacitance. The ultrasonic transducer can thus be excited capacitively by applying the excitation signal by an external series capacitor or in that the equivalent diagram of the ultrasound transducer itself has such a series capacitance crossed by the signal of excitation.
Selon le développement de l’invention, le transducteur d’ultrasons est excité de manière capacitive comme indiqué ci-dessus. La quantité d’énergie transmise au transducteur d’ultrasons par le second flanc est inférieure d’une différence de quantité d’énergie par rapport à la quantité d’énergie transmise par le premier flanc au transducteur d’ultrasons. Cela se réalise par une hauteur de flanc plus faible ou une pente de flanc moins raide pour le second flanc par rapport au premier flanc. Le couplage capacitif est le comportement sélectif en fréquence du transducteur d’ultrason résulte d’une autre forme de flanc notamment d’une hauteur moindre et/ou d’une autre pente de flanc se traduisant par un autre transfert d’énergie. Ce mécanisme permet d’avoir une quantité d’énergie que le second flanc transmet au transducteur d’ultrasons qui est plus faible que la quantité d’énergie que lui transfère le premier flanc. En outre le transducteur d’ultrasons a une fonction de transfert sélective en fréquence qui augmente en plus la quantité d’énergie transférée dans le cas d’un flanc plus raide par rapport au flanc moins raide. Le développement individuel du premier et du second flanc permet ainsi de fournir séparément la quantité d’énergie utilisée pour l’excitation et celle utilisée pour l’amortissement actif. En particulier la quantité d’énergie du second flanc peut être différente de la quantité d’énergie du premier flanc de cette même impulsion rectangulaire.According to the development of the invention, the ultrasonic transducer is capacitively excited as indicated above. The amount of energy transmitted to the ultrasound transducer by the second sidewall is less than a difference in the amount of energy relative to the amount of energy transmitted by the first side to the ultrasound transducer. This is achieved by a lower flank height or a steeper flank slope for the second flank with respect to the first flank. The capacitive coupling is the frequency selective behavior of the ultrasonic transducer results from another form of flank including a lower height and / or another side slope resulting in another energy transfer. This mechanism makes it possible to have a quantity of energy that the second flank transmits to the ultrasound transducer which is smaller than the quantity of energy transferred to it by the first flank. In addition, the ultrasound transducer has a frequency selective transfer function which additionally increases the amount of energy transferred in the case of a steeper sidewall than the less steep sidewall. The individual development of the first and second flank thus makes it possible to separately supply the amount of energy used for excitation and that used for active damping. In particular the amount of energy of the second sidewall may be different from the amount of energy of the first side of the same rectangular pulse.
De façon préférentielle, la quantité d’énergie transférée par le second flanc au transducteur d’ultrasons est inférieure à la quantité d’énergie par laquelle le premier flanc excite le transducteur d’ultrasons. Ainsi la seconde quantité d’énergie apportée pour la combinaison destructive (pour terminer la fin de l’oscillation) peut être inférieure d’une différence de la quantité d’énergie déterminée à la quantité d’énergie par laquelle le premier flanc excite le transducteur d’ultrasons. Pour terminer aussi efficacement que possible la fin de l’oscillation, on tient compte de l’énergie que le transducteur d’ultrasons transforme entre le premier et le second flanc à partir de l’énergie du mouvement oscillant en d’autres formes d’énergie. Comme autre forme d’énergie, il y a notamment l’énergie acoustique rayonnée et l’énergie perdue par l’amortissement mécanique. La différence d’énergie correspond notamment à une énergie perdue qui est la somme de l’énergie acoustique, rayonnée et de l’énergie d’amortissement du transducteur d’ultrasons produite entre le premier et le second flanc. L’énergie de rayonnement acoustique correspond à l’énergie que le transducteur rayonne comme onde sonore entre la première et la seconde impulsion. L’énergie d’amortissement est celle de l’amortissement mécanique du transducteur d’ultrasons entre le premier et le second flanc. En tenant compte de cette différence de quantité d’énergie, la combinaison destructive réalisée par le second flanc ne se traduit pas par une suroscillation mais par une combinaison destructive pratiquement com plète. En d’autres termes, cette différence de quantité d’énergie réduit le mouvement oscillant du transducteur d’ultrasons par l’amortissement de l’oscillation entre le premier et le second flanc.Preferably, the amount of energy transferred by the second flank to the ultrasound transducer is less than the amount of energy by which the first flank excites the ultrasound transducer. Thus the second amount of energy contributed for the destructive combination (to complete the end of the oscillation) may be smaller by a difference in the amount of energy determined than the amount of energy by which the first flank excites the transducer ultrasound. To complete the end of oscillation as efficiently as possible, account is taken of the energy that the ultrasonic transducer transforms between the first and second flank from the energy of the oscillating motion into other forms of oscillation. energy. Other forms of energy include radiated acoustic energy and energy lost through mechanical damping. The difference in energy corresponds in particular to a lost energy which is the sum of the acoustic energy, radiated and the damping energy of the ultrasonic transducer produced between the first and the second sidewall. The acoustic radiation energy is the energy that the transducer radiates as a sound wave between the first and second impulses. The damping energy is that of the mechanical damping of the ultrasonic transducer between the first and the second sidewall. Taking into account this difference in the amount of energy, the destructive combination achieved by the second flank does not result in an overshoot but in a practically complete destructive combination. In other words, this difference in the amount of energy reduces the oscillating movement of the ultrasound transducer by damping the oscillation between the first and the second sidewall.
Selon une caractéristique importante, l’invention comporte un montage en cascade pour générer les flancs, à partir d’une tension de fonctionnement par exemple de 12 ou 24 volts pour développer une tension d’excitation significativement plus élevée générant le premier et le second flanc. Le transducteur d’ultrasons est ainsi excité par un montage en cascade de composants stockant de l’énergie. Les composants stockant de l’énergie sont notamment des condensateurs permettant de générer la tension d’excitation. On peut toutefois envisager également des inductances permettant de développer une intensité de courant correspondante. Le montage en cascade est alimenté par un signal alternatif, en particulier par un signal alternatif de tension pour charger les composants.According to an important characteristic, the invention comprises a cascade mounting for generating the sidewalls, from an operating voltage of for example 12 or 24 volts to develop a significantly higher excitation voltage generating the first and the second sidewall. . The ultrasound transducer is thus excited by a cascade mounting of components storing energy. The components storing energy are in particular capacitors for generating the excitation voltage. However, it is also possible to envisage inductances for developing a corresponding current intensity. The cascade arrangement is powered by an alternating signal, in particular by an alternating voltage signal for charging the components.
Selon une première variante de l’invention utilisant un montage en cascade, le signal alternatif qui génère le premier flanc est fourni avec une fréquence ou une amplitude plus élevées que celles du signal générant le second flanc. Grâce à cette fréquence plus élevée, on transfère plus d’énergie aux différents composants au cours d’une unité de temps donné. De la même manière, une amplitude plus élevé permet de charger plus fortement les composants. La fréquence ou l’amplitude plus élevées se traduisent chaque fois par une amplitude plus élevée du premier flanc que celle du second flanc. En variante, le signal alternatif générant le second flanc aura une fréquence ou une amplitude diminuées pour avoir une pente plus faible pour le second flanc. La pente du flanc résulte de la diminution de la fréquence ou de l’amplitude du signal alternatif. Le premier flanc peut également être généré par un signal alternatif de fréquence ou d’amplitude variables ; toutefois, la vitesse d’excitation est inférieure à celle générant le second flanc. Il en résulte automatiquement une pente de flanc plus grande pour le premier flanc par comparaison avec celle du second flanc. Cette pente plus faible du second flanc combinée aux caractéristiques capacitives du transducteur d’ultrasons ou de l’excitation du transducteur d’ultrasons se traduit par une moindre hauteur de flanc transformée par le trans ducteur d’ultrasons. Ainsi le second flanc transmet comme souhaité une énergie plus faible que le premier flanc et correspondant à la différence des quantités d’énergie. A côté de la possibilité de transférer des quantités d’énergie différentes par le premier et le second flanc, on peut également générer la forme souhaitée pour les flancs en faisant varier la fréquence ou l’amplitude du signal alternatif. En particulier, on peut générer une forme de flanc avec moins d’harmoniques. En particulier la fréquence et/ou l’amplitude du signal alternatif sont choisies pour générer dans le transducteur une forme impulsionnelle pour chaque flanc, ayant une faible teneur en harmoniques. De façon préférentielle la fonction S (fonction sigmoïde) et des fonctions approchées ont une teneur en harmoniques particulièrement faible. Par exemple une impulsion « cosinus accentuée » (raised cosine ; filtre de Nyquist) correspond à une telle fonction approchée. L’énergie accumulée dans le montage en cascade peut être utilisée directement pour exciter le transducteur d’ultrasons relié à ce montage. En outre l’énergie commandée dans le montage en cascade pourra d’abord être accumulée pour ensuite être transférée au transducteur à ultrasons par une installation de commutation commandée dont la commande génère chaque flanc.According to a first variant of the invention using a cascade arrangement, the alternating signal which generates the first sidewall is provided with a higher frequency or amplitude than those of the signal generating the second sidewall. With this higher frequency, more energy is transferred to the different components in a given unit of time. In the same way, a higher amplitude makes it possible to charge the components more strongly. The higher frequency or amplitude is reflected each time by a higher amplitude of the first flank than that of the second flank. Alternatively, the alternating signal generating the second flank will have a decreased frequency or amplitude to have a lower slope for the second flank. The slope of the sidewall results from the decrease of the frequency or the amplitude of the alternating signal. The first sidewall can also be generated by an alternating signal of variable frequency or amplitude; however, the excitation speed is lower than that generating the second flank. This automatically results in a larger sidewall slope for the first sidewall compared to that of the second sidewall. This lower slope of the second flank combined with the capacitive characteristics of the ultrasonic transducer or the excitation of the ultrasonic transducer results in a lower flank height transformed by the ultrasonic transducer. Thus, the second flank transmits as desired a lower energy than the first flank and corresponding to the difference in the amounts of energy. Apart from the possibility of transferring different amounts of energy through the first and second sidewalls, the desired shape for the sidewalls can also be generated by varying the frequency or amplitude of the alternating signal. In particular, a flank shape with fewer harmonics can be generated. In particular the frequency and / or the amplitude of the alternating signal are chosen to generate in the transducer an impulse shape for each sidewall, having a low harmonic content. Preferably, the function S (sigmoid function) and approximate functions have a particularly low harmonic content. For example, a "cosine boost" (Nyquist filter) corresponds to such an approximate function. The energy accumulated in the cascade arrangement can be used directly to excite the ultrasound transducer connected to this mount. In addition, the energy controlled in the cascade arrangement can first be accumulated and then transferred to the ultrasonic transducer by a controlled switching installation whose control generates each sidewall.
Selon un développement de l’invention, le transducteur d’ultrasons est excité par le montage en cascade de composants stockant de l’énergie et alimentés par un signal alternatif. Le signal alternatif accumule de l’énergie électrique dans le montage en cascade avant le premier flanc et avant le second flanc. Les quantités d’énergie sont transférées au début du premier flanc et au début du second flanc au transducteur d’ultrasons par l’installation de commutation commandée. On génère ainsi les flancs. Au début du premier flanc et au début du second flanc on ferme l’installation de commutation commandée. Après le premier flanc et après le second flanc, l’installation de commutation opposée est ouverte pour accumuler de nouveau de l’énergie électrique dans le montage en cascade. L’installation de commutation peut passer ainsi directement d’un état non conducteur à un état conducteur (avec une résistance pratiquement nulle) ou encore elle peut comporter des éléments tels qu’une inductance ou un condensateur pour le change ment de l’état de commutation. Cela permet de définir la pente des différents flancs. Par exemple pour générer le second flanc on ne peut modifier plus lentement l’état de commutation que pour générer le premier flanc. Pour cela on utilisera l’installation de commutation pour que la pente du second flanc soit inférieure à celle du premier flanc.According to a development of the invention, the ultrasound transducer is excited by cascading components storing energy and powered by an alternating signal. The AC signal accumulates electrical energy in the cascade arrangement before the first edge and the second edge. The amounts of energy are transferred to the beginning of the first and second flanks to the ultrasonic transducer by the controlled switching facility. The flanks are thus generated. At the beginning of the first flank and the beginning of the second flank the controlled switching installation is closed. After the first sidewall and after the second sidewall, the opposite switching facility is opened to re-accumulate electrical energy in the cascade arrangement. The switching device can thus go directly from a non-conductive state to a conductive state (with practically zero resistance) or it may comprise elements such as an inductor or a capacitor for the change of the state of switching. This makes it possible to define the slope of the different flanks. For example, to generate the second edge, the switching state can not be changed more slowly than to generate the first edge. For this we use the switching facility so that the slope of the second sidewall is lower than that of the first sidewall.
De manière préférentielle, la direction du second flanc est opposée à celle du premier flanc. Pour cela on peut utiliser un dispositif d’inversion de polarité qui inverse la polarité de la tension d’excitation entre les deux flancs. En particulier un montage en cascade peut être suivit par une installation de changement de polarité pour inverser la tension de sortie ou le courant de sortie entre les flancs. Selon un développement de l’invention, le montage en cascade fournit une tension de sortie ou un courant de sortie dont la polarité sera inversée entre les deux flancs. On pourra notamment utiliser l’installation d’inversion de polarité décrite ci-dessus pour changer la polarité de la tension de sortie ou le sens de l’intensité de sortie.Preferably, the direction of the second flank is opposite to that of the first flank. For this we can use a polarity reversal device that reverses the polarity of the excitation voltage between the two sides. In particular a cascade arrangement may be followed by a polarity change facility for inverting the output voltage or the output current between the sidewalls. According to a development of the invention, the cascade arrangement provides an output voltage or an output current whose polarity will be reversed between the two sides. In particular, it will be possible to use the reverse polarity installation described above to change the polarity of the output voltage or the direction of the output intensity.
Selon un autre développement, l’intervalle de temps compris entre le premier et le second flanc correspond à une ou plusieurs (nombre entier) périodes de la fréquence de résonnance du transducteur d’ultrasons. La fréquence de résonance dépend de la construction du transducteur d’ultrasons notamment de la masse oscillante et de la rigidité du ressort. La fréquence de résonance dépend aussi du type de support ou de fixation du transducteur d’ultrasons, de l’influence sur la masse oscillante effective ou de la dureté du ressort. La construction du transducteur d’ultrasons influence en outre la différence de la quantité d’énergie que le transducteur perd entre le premier et le second flanc par suite du rayonnement ou de l’amortissement. La différence de quantité d’énergie dépend notamment de la surface de rayonnement ainsi que le cas échéant de l’amortissement mécanique résulte notamment de la fixation du transducteur d’ultrasons et le cas échéant du matériau d’amortissement acoustique utilisé et qui agit mécaniquement sur le transducteur d’ultrasons.According to another development, the time interval between the first and the second flank corresponds to one or more (integer) periods of the resonance frequency of the ultrasound transducer. The resonant frequency depends on the construction of the ultrasound transducer including the oscillating weight and the spring stiffness. The resonance frequency also depends on the type of support or attachment of the ultrasound transducer, the influence on the effective oscillating mass or the hardness of the spring. The construction of the ultrasound transducer further influences the difference in the amount of energy that the transducer loses between the first and second sidewall due to radiation or damping. The difference in the amount of energy depends in particular on the area of radiation and, where appropriate, on the mechanical damping resulting in particular from the fixation of the ultrasonic transducer and, where appropriate, the acoustic damping material used, which acts mechanically on the ultrasound transducer.
Le transducteur d’ultrasons utilisé est notamment un transducteur piézo-électrique dont le schéma équivalent comporte selon la construction, une capacité série. Le procédé s’applique notamment pour saisir un objet dans l’environnement d’un véhicule notamment d’un véhicule automobile. Le procédé peut s’appliquer dans le cadre d’un système d’assistance aux manœuvres de rangement dans un emplacement de stationnement ou dans le système d’assistance du conducteur. Le transducteur d’ultrasons est installé à l’extérieur du véhicule et dirigé vers l’environnement du véhicule. Le procédé peut être exécuté en particulier par des systèmes d’assistance de conduite ou des systèmes d’assistance aux manœuvres de rangement dans les emplacements de stationnement.The ultrasonic transducer used is in particular a piezoelectric transducer whose equivalent diagram comprises according to the construction, a series capacitance. The method is particularly applicable for grasping an object in the environment of a vehicle, particularly a motor vehicle. The method can be applied as part of a parking assistance system in a parking space or in the driver assistance system. The ultrasound transducer is installed outside the vehicle and directed to the vehicle environment. The method can be carried out in particular by driving assistance systems or parking assistance systems in the parking spaces.
Enfin l’invention se rapporte à un dispositif générant un signal d’ultrasons. Le dispositif comporte comme déjà indiqué un générateur mono-impulsion pour générer une unité impulsion rectangulaire et auquel est relié un transducteur d’ultrasons. Le transducteur d’ultrasons a un comportement de commande de type capacitif ; en particulier le transducteur d’ultrasons est un élément piézo-électrique. Le générateur mono-impulsion rectangulaire avec une durée d’impulsion correspondant à une ou à plusieurs (nombre entier) de périodes de la fréquence de résonnance du transducteur d’ultrasons.Finally, the invention relates to a device generating an ultrasound signal. The device comprises, as already indicated, a mono-pulse generator for generating a rectangular pulse unit and to which is connected an ultrasonic transducer. The ultrasound transducer has a capacitive type control behavior; in particular, the ultrasound transducer is a piezoelectric element. The rectangular mono-pulse generator with a pulse duration corresponding to one or more (integer) periods of the resonance frequency of the ultrasonic transducer.
Selon un développement préférentiel le dispositif selon l’invention comporte un générateur mono-impulsion générant un premier et un second flanc. En particulier le générateur mono-impulsion génère le premier flanc montant avec une pente ou une hauteur de flanc, différente. En particulier le second flanc descendant a une pente ou une hauteur inférieure à celles du flanc montant. La pente du flanc ou la hauteur du flanc fournis par le générateur mono-impulsion sont choisis pour que la différence de quantité d’énergie corresponde à une certaine énergie perdue. L’énergie perdue est l’énergie que le transducteur d’ultrasons perd pendant la durée de l’impulsion à cause du rayonnement qu’il génère et de l’amortissement mécanique. La différence de la quantité d’énergie se rapporte à une première quantité d’énergie à une seconde quantité d’énergie par lesquels le premier et le second flanc excite le transducteur d’ultrasons. La différence de quantité d’énergie correspond à l’énergie d’oscillation mécanique du transducteur d’ultrasons. La pente du flanc et/ou la hauteur du flanc correspondent à la quantité d’énergie avec laquelle les flancs excitent ou bloquent mécaniquement le transducteur d’ultrasons.According to a preferred development, the device according to the invention comprises a single-pulse generator generating a first and a second sidewall. In particular, the single-pulse generator generates the first rising edge with a different slope or height of sidewall. In particular, the second falling edge has a slope or a height less than that of the rising edge. The slope of the flank or the height of the sidewall provided by the mono-pulse generator are chosen so that the difference in the amount of energy corresponds to a certain energy lost. The lost energy is the energy that the ultrasonic transducer loses during the duration of the pulse because of the radiation it generates and the mechanical damping. The difference in the amount of energy refers to a first amount of energy at a second amount of energy by which the first and second flanks excite the ultrasound transducer. The difference in the amount of energy corresponds to the mechanical oscillation energy of the ultrasound transducer. The slope of the flank and / or the height of the flank correspond to the amount of energy with which the flanks excite or mechanically block the ultrasound transducer.
Selon un autre développement, le générateur monoimpulsion comporte un générateur de signal alternatif relié à un montage en cascade de composants stockant de l’énergie. Le générateur de signal alternatif fournit le signal alternatif décrit ci-dessus et le montage en cascade présente les caractéristiques déjà développées. Le générateur de signal alternatif commande le montage en cascade pour générer le second flanc avec une amplitude ou une fréquence plus faible que pour générer le premier flanc. Dans ce développement, le transducteur d’ultrasons est relié de préférence directement à la sortie du montage en cascade. Suivant une variante de réalisation, le générateur monoimpulsion comporte un générateur de signal alternatif relié à un montage en cascade de composants stockant de l’énergie ainsi qu’à une installation de commutation reliant un montage en cascade. Le transducteur d’ultrasons est relié à la sortie de l’installation de commutation. L’installation de commutation transmet le signal fournit par le montage en cascade, c’est à dire un signal de tension ou d’intensité pour générer le second flanc avec une amplitude ou une pente de flanc plus faible pour le transducteur d’ultrasons que le premier flanc. L’installation de commutation peut comporter une inductance ou une capacité que l’on peut brancher. La capacité ou l’inductance sont reliées au montage en cascade pour générer le second flanc du transducteur d’ultrasons ; pour obtenir le premier flanc on a soit une liaison directe soit une liaison par une capacité ou une inductance de valeur inférieure à l’inductance ou la capacité ci-dessus.According to another development, the mono-pulse generator comprises an alternating signal generator connected to a cascade arrangement of components storing energy. The AC signal generator provides the alternative signal described above and the cascade arrangement has the features already developed. The alternating signal generator controls cascade mounting to generate the second flank with a smaller amplitude or frequency than to generate the first flank. In this development, the ultrasound transducer is preferably connected directly to the output of the cascade arrangement. According to an alternative embodiment, the mono-pulse generator comprises an alternating signal generator connected to a cascade mounting of components storing energy as well as to a switching installation connecting a cascade connection. The ultrasound transducer is connected to the output of the switching facility. The switching facility transmits the signal provided by the cascade arrangement, i.e. a voltage or current signal to generate the second sidewall with a smaller amplitude or sidewall slope for the ultrasonic transducer than the first flank. The switching installation may comprise an inductance or a capacitance that can be connected. The capacitance or inductance is connected to the cascade assembly to generate the second sidewall of the ultrasound transducer; to obtain the first sidewall one has either a direct connection or a connection by a capacitance or an inductance of value less than the above inductance or capacitance.
Selon un développement spécifique du dispositif, le montage en cascade est suivi d’un circuit inverseur de polarité. Le circuit inverseur de polarité est relié à la sortie du montage en cascade et il est conçu pour réaliser une inversion de polarité entre le premier et le second flanc.According to a specific development of the device, the cascade connection is followed by a polarity inverter circuit. The polarity reversal circuit is connected to the output of the cascade mounting and is adapted to perform polarity reversal between the first and second sidewall.
De manière générale selon l’invention, le transducteur d’ultrasons est excité par deux flancs ayant de préférence des directions opposées. Le tracé du signal entre le premier et le second flanc est constant ou une pente maximale significativement plus faible que celle des flancs. Du fait de l’excitation capacitive du transducteur d’ultrasons, on peut considérer que la zone comprise entre le premier et le second flanc est une zone pratiquement sans composant alternatif. Même si le niveau du signal varie suivant un faible coefficient de variation. La sélectivité de la fréquence du transducteur d’ultrasons doit être pris en compte à cause du comportement résonnant. Selon l’invention on considère comme impulsion rectangulaire toutes les formes d’impulsion ayant un premier et un second flanc avec entre les flancs un coefficient de variation qui est soit nul soit significativement inférieur au coefficient de variation du premier et du second flanc. Le coefficient de variation entre les flancs est de préférence inférieur d’au moins un coefficient 10, 100, 1000 ou plus par rapport au coefficient de variation du premier et du second flanc.In general, according to the invention, the ultrasound transducer is excited by two flanks preferably having opposite directions. The signal path between the first and the second flank is constant or a maximum slope significantly lower than that of the flanks. Due to the capacitive excitation of the ultrasonic transducer, it can be considered that the area between the first and the second sidewall is a substantially non-component area. Even if the signal level varies according to a low coefficient of variation. The selectivity of the ultrasonic transducer frequency must be taken into account because of the resonant behavior. According to the invention, all pulse shapes having a first and a second flank having a coefficient of variation between the flanks which is either zero or significantly lower than the coefficient of variation of the first and second flanks are considered to be rectangular pulses. The coefficient of variation between the flanks is preferably less than at least a coefficient of 10, 100, 1000 or more with respect to the coefficient of variation of the first and second flanks.
Selon l’invention, le second flanc descendant et la quantité d’énergie ainsi transmise termine pratiquement complètement l’oscillation mécanique du transducteur d’ultrasons. Comme décrit ci-dessus la différence de quantité d’énergie est adaptée au comportement d’amortissement du transducteur. On prévoit de préférence un transducteur sans amortissement mécanique supplémentaire. Notamment le transducteur d’ultrasons utilisé ne comporte pas de mousse d’amortissement qui serait en contact avec la surface oscillante du transducteur d’ultrasons.According to the invention, the second falling edge and the amount of energy thus transmitted substantially completes the mechanical oscillation of the ultrasonic transducer. As described above the difference in the amount of energy is adapted to the damping behavior of the transducer. A transducer is preferably provided without additional mechanical damping. In particular, the ultrasound transducer used does not include damping foam that would be in contact with the oscillating surface of the ultrasound transducer.
La durée comprise entre le premier et le second flanc c’est à dire la durée de l’impulsion est de préférence inférieure à 0,4 ou moins de 0,3 et plus particulièrement moins de 0,15 ms, cela permet de détecter des objets situés à une distance minimale de l’ordre de 15, 10 ou 5 cm.The duration between the first and the second side, ie the duration of the pulse is preferably less than 0.4 or less than 0.3 and more particularly less than 0.15 ms, this makes it possible to detect objects at a minimum distance of 15, 10 or 5 cm.
Dessinsdrawings
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’un exemple de procédé de saisie d’un objet dans l’environnement et d’un dispositif pour sa mise en œuvre représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un chronogramme représentant une impulsion rectangulaire et les énergies correspondantes transmises au transducteur d’ultrasons selon l’invention, - la figure 2 montre un mode de réalisation du dispositif selon l’invention.The present invention will be described hereinafter in more detail with the aid of an example of a process for capturing an object in the environment and a device for its implementation shown in the appended drawings in which: FIG. 1 shows a timing diagram representing a rectangular pulse and the corresponding energies transmitted to the ultrasound transducer according to the invention; FIG. 2 shows an embodiment of the device according to the invention.
Description de modes de réalisationDescription of embodiments
La figure 1 montre une impulsion rectangulaire 10 selon l’invention ayant un premier flanc montant 12 et un second flanc descendant 14. Le tracé du signal d’excitation compris entre les flancs 12 et 14 a ainsi une faible pente et se traduit par un transfert d’énergie négligeable pour exciter de manière capacitive le transducteur d’ultrasons. L’énergie 20 injectée par ce premier flanc 12 dans le transducteur d’ultrasons se traduit par la première onde positive du mouvement oscillant 30. A partir de la fin du flanc 12, le transducteur d’ultrasons continue son mouvement oscillant 30. Le mouvement oscillant 30 perd de plus en plus d’énergie comme cela apparaît par l’amplitude décroissante du mouvement oscillant 30. Au début du second flanc 14, le mouvement oscillant correspond à un passage par zéro et à ce point le mouvement oscillant 30 est opposé à l’effet de l’apport d’énergie 22 fournit par le second flan 14 et le transducteur d’ultrasons. La combinaison destructive qui en résulte du mouvement oscillant 30 par l’effet du second flanc 22 se traduit directement par la fin du mouvement oscillant 30. De la même manière que le mouvement oscillant 30 est réduit entre les deux flancs 12 et 14, l’apport d’énergie 22 du second flanc est inférieur à l’apport d’énergie 20 du premier flanc. L’apport d’énergie selon lequel diminue le mouvement oscillant 30 correspond ainsi à la différence d’énergie entre les quantités d’énergie 20 et 22. Du fait du faible nombre d’oscillations entre le premier et le second flanc, même pour une faible dispersion, on peut calculer d’une manière suffisamment précise, le passage par zéro et la diminution d’énergie du mouvement oscillant. Le début du second flanc 14 peut ainsi être commandé de manière précise dans le temps. De la même manière à partir de la différence d’énergie prévisible on détermine la hauteur du flanc 14. Le niveau des quantités d’énergie 20, 22 correspond à la surface des rectangles représentés.FIG. 1 shows a rectangular pulse 10 according to the invention having a first rising edge 12 and a second falling edge 14. The pattern of the excitation signal between the sidewalls 12 and 14 thus has a slight slope and results in a transfer of negligible energy to capacitively excite the ultrasound transducer. The energy injected by this first flank 12 into the ultrasound transducer results in the first positive wave of the oscillating movement 30. From the end of the flank 12, the ultrasound transducer continues its oscillating movement. oscillator 30 loses more and more energy as appears by the decreasing amplitude of the oscillating movement 30. At the beginning of the second flank 14, the oscillating movement corresponds to a zero crossing and at this point the oscillating movement is opposite to the effect of the energy supply 22 provided by the second blank 14 and the ultrasound transducer. The resulting destructive combination of the oscillating movement by the effect of the second flank 22 results directly in the end of the oscillating movement 30. In the same way that the oscillating movement 30 is reduced between the two flanks 12 and 14, the energy input 22 of the second flank is less than the energy input 20 of the first flank. The energy input according to which the oscillating movement decreases corresponds to the difference in energy between the energy quantities 20 and 22. Due to the small number of oscillations between the first and second side, even for In the case of low dispersion, the zero crossing and the energy decrease of the oscillating movement can be calculated in a sufficiently precise manner. The beginning of the second flank 14 can thus be controlled precisely in time. In the same manner from the foreseeable energy difference the height of the sidewall 14 is determined. The level of the energy quantities 20, 22 corresponds to the surface of the rectangles shown.
Le segment 40 montre une variante de tracé du signal d’excitation entre les flancs 12 et 14. Il apparaît que le coefficient de variation du segment 40 est inférieur au coefficient de variation des seg ments 12 et 14. Du fait du comportement capacitif du transducteur d’ultrasons le segment 40 ne transfère pas une quantité d’énergie importante au transducteur. Néanmoins le segment 40 peut avoir une excursion d’amplitude relativement forte dans la mesure où la pente est significativement plus faible que celle des flancs 12 et 14. En particulier dans le segment 40, l’amplitude du signal d’excitation peut descendre à zéro comme cela est par exemple le cas si l’on utilise des montages en cascade pour assurer l’excitation. Pour une meilleure compréhension on a représenté les flancs 12 et 14 avec des pentes relativement faibles. En particulier, la différence d’énergie 24 est représentée de façon agrandie et il en est de même du coefficient d’atténuation du mouvement 30. La durée des flancs 12 et 14 par rapport à la durée comprise entre les flancs 12 et 14 peut être significativement plus grande que cela est représenté à la figure 1. Le segment 40 correspond uniquement à un tracé symbolique et peut correspondre à un procédé d’amortissement.Segment 40 shows an alternative plot of the excitation signal between flanks 12 and 14. It appears that the coefficient of variation of segment 40 is smaller than the coefficient of variation of segments 12 and 14. Due to the capacitive behavior of the transducer Ultrasound segment 40 does not transfer a significant amount of energy to the transducer. Nevertheless, the segment 40 may have a relatively high amplitude excursion to the extent that the slope is significantly lower than that of the flanks 12 and 14. In particular in the segment 40, the amplitude of the excitation signal can go down to zero. as is the case, for example, if cascaded arrangements are used to provide excitation. For a better understanding, the sides 12 and 14 are represented with relatively low slopes. In particular, the energy difference 24 is represented in an enlarged manner and the same is true of the attenuation coefficient of the movement 30. The duration of the flanks 12 and 14 with respect to the duration between the flanks 12 and 14 may be significantly greater than that shown in Figure 1. The segment 40 is only a symbolic trace and may correspond to a damping method.
La figure 1 montre en outre un second flanc 14’ en variante. Il apparaît que ce flanc à certes la même course que le premier flanc 12. Toutefois le flanc alternatif 14’ par comparaison aux flancs 12 ou 14 a une pente significativement plus faible, c’est à dire que la pente du flanc est significativement plus faible. Du fait des caractéristiques capacitives ou du couplage capacitif du transducteur d’ultrasons et notamment du fait des propriétés d’excitation sélectives en fréquence du transducteur d’ultrasons on a ainsi un apport d’énergie 22’ significativement plus faible transmis par le flanc 14’ au transducteur pour être transformé en une oscillation mécanique. On a ainsi un second moyen pour réduire significativement la pente du second flanc par rapport à celle du premier flanc pour arriver à la différence de quantité d’énergie souhaitée. En principe on peut combiner ces deux moyens de façon que le second flanc présente par rapport au premier flanc une hauteur plus faible et une pente plus faible.Figure 1 further shows a second sidewall 14 'alternatively. It appears that this flank certainly has the same stroke as the first flank 12. However, the alternate flank 14 'compared to flanks 12 or 14 has a significantly lower slope, that is to say that the slope of the flank is significantly lower . Due to the capacitive characteristics or the capacitive coupling of the ultrasound transducer and in particular because of the frequency selective excitation properties of the ultrasound transducer, there is thus a significantly lower energy input 22 'transmitted by the sidewall 14'. to the transducer to be transformed into a mechanical oscillation. There is thus a second means for significantly reducing the slope of the second flank with respect to that of the first flank to arrive at the difference in the amount of energy desired. In principle, these two means can be combined so that the second flank has a smaller height and a lower slope than the first flank.
La figure 2 montre un mode de réalisation du dispositif selon l’invention sous la forme d’un schéma par blocs. Le dispositif comporte un générateur mono-impulsion 100 relié à un transducteur d’ultrasons 110 représenté schématiquement, pour commander ce transducteur. Le transducteur d’ultrasons 110 a un comportement de commande capacitive comme cela est représenté schématiquement par le condensateur série 112. Le transducteur d’ultrasons peut être constitué notamment par un élément piézo-électrique. Les transducteurs piézoélectriques ont pour caractéristique générale un comportement de commande capacitif. En outre les transducteurs piézo-électriques ont habituellement un comportement de commande sélectif en fréquence.Figure 2 shows an embodiment of the device according to the invention in the form of a block diagram. The device comprises a mono-pulse generator 100 connected to an ultrasonic transducer 110 shown schematically to control this transducer. The ultrasonic transducer 110 has a capacitive control behavior as shown schematically by the series capacitor 112. The ultrasonic transducer can be constituted in particular by a piezoelectric element. The piezoelectric transducers generally have a capacitive control behavior. In addition, the piezoelectric transducers usually have a frequency-selective control behavior.
Le générateur mono-impulsion 100 comporte un générateur de signal alternatif 120 de préférence un générateur de tension alternative. Le générateur mono-impulsion 100 comporte en outre un montage capacitif en cascade 130 représenté schématiquement pour exciter le générateur de signal alternatif 120. Une première variante consiste à relier la sortie du montage en cascade 130 directement au convertisseur d’ultrasons 110. Dans cette variante, le générateur de signal alternatif 120 excite le circuit en cascade 130 pour générer le second flanc d’une autre manière que celle donnant le premier flanc de façon que le second flanc représente une hauteur de flanc plus faible ou une pente de flanc plus faible. Pour cela, le générateur mono-impulsion excite le générateur de signal alternatif 120 avec une amplitude plus faible ou une fréquence plus faible.The single-pulse generator 100 comprises an alternating signal generator 120, preferably an alternating voltage generator. The mono-pulse generator 100 further comprises a cascaded capacitive assembly 130 shown schematically to excite the alternating signal generator 120. A first variant consists in connecting the output of the cascade assembly 130 directly to the ultrasonic converter 110. In this variant , the AC signal generator 120 energizes the cascade circuit 130 to generate the second sidewall in a manner other than that giving the first side so that the second sidewall represents a lower sidewall height or a lower sidewall slope. For this, the single-pulse generator excites the alternating signal generator 120 with a smaller amplitude or a lower frequency.
Selon une autre variante, deux autres composants 140, 150 sont interposés entre le montage en cascade 130 et le transducteur d’ultrasons 110. Ces composants sont représentés en traits interrompus. Dans cette variante, le générateur de signal alternatif 120 comporte comme second autre composant, un circuit inverseur de polarité 140 et une installation de commutation 150. Le circuit inverseur de polarité 140 est conçu pour inverser la polarité de la tension de sortie du montage en cascade 130 entre le premier et le second flanc. L’installation de commutation 150 génère le premier et le second flanc en passant chaque fois à l’état fermé, pour relier de manière ciblée le montage en cascade 130 par l’intermédiaire du circuit d’inversion de polarité 140 au transducteur d’ultrasons 110. La fermeture de l’installation de commutation 150 génère les flancs. L’installation de commutation 150 se ferme plus lentement pour générer le second flanc que pour générer le premier flanc. Il en résulte des pentes de flancs différentes. En outre l’installation de commutation 150 peut avoir une im pédance plus élevée pour le premier flanc que pour le second flanc. L’impédance est par exemple la résistance ou la capacité entre l’entrée et la sortie de l’installation de commutation 150.According to another variant, two other components 140, 150 are interposed between the cascade mounting 130 and the ultrasound transducer 110. These components are shown in phantom. In this variant, the alternating signal generator 120 comprises as second second component, a polarity inverter circuit 140 and a switching installation 150. The polarity inverter circuit 140 is designed to invert the polarity of the output voltage of the cascade circuit. 130 between the first and the second flank. Switching plant 150 generates the first and second sidewalls each time in the closed state, for purposefully connecting the cascaded arrangement 130 via the polarity reversal circuit 140 to the ultrasound transducer. 110. The closing of the switching installation 150 generates the sidewalls. The switching facility 150 closes more slowly to generate the second edge than to generate the first edge. This results in slopes of different sides. In addition, the switching installation 150 may have a higher impedance for the first side than for the second side. The impedance is for example the resistance or the capacitance between the input and the output of the switching installation 150.
Les deux alternatives évoquées ci-dessus peuvent être combinées ou être utilisées indépendamment l’une de l’autre.The two alternatives mentioned above can be combined or used independently of one another.
On peut également inverser l’ordre des composants, c’est à dire l’ordre du circuit inverseur de polarité 140 et de l’installation de commutation.It is also possible to reverse the order of the components, ie the order of the inverter circuit of polarity 140 and the switching installation.
Le dispositif selon l’invention peut ne comporter que le circuit inverseur de polarité 140 entre le montage en cascade 130 et le transducteur d’ultrasons 110; il peut également ne comporter que l’installation de commutation 150 entre le montage en cascade 130 et le transducteur d’ultrasons 110.The device according to the invention may comprise only the polarity inverter circuit 140 between the cascade mounting 130 and the ultrasound transducer 110; it may also comprise only the switching installation 150 between the cascade mounting 130 and the ultrasound transducer 110.
Le générateur mono-impulsion 100 est alimenté à partir du réseau embarqué du véhicule. Le réseau embarqué 160 est notamment un réseau faiblement ohmique avec une tension de 12 volts ou de 24 volts. Selon le symbole du réseau embarqué 160 son alimentation est principalement assurée par un accumulateur.The mono-pulse generator 100 is powered from the on-board network of the vehicle. The on-board network 160 is in particular a weakly ohmic network with a voltage of 12 volts or 24 volts. According to the symbol of the embedded network 160 its power is mainly provided by a battery.
De façon générale dans la description qui précède, l’expression « pente du flanc » désigne l’amplitude de la pente du flanc.In general terms in the foregoing description, the term "slope of the sidewall" designates the amplitude of the slope of the sidewall.
NOMENCLATURE 10 Impulsion rectangulaire 12 Un premier flanc montant 14, 14’ Second flanc descendant 20 Quantité d’énergie 22, 22’ Quantité d’énergie 24 Différence d’énergie 30 Mouvement oscillant 40 Segment de la courbe du signal d’excitation 110 Transducteur d’ultrasons 112 Capacité série 120 Générateur de signal alternatif 130 Montage capacitif en cascade 140 Circuit inverseur de polarité 150 Installation de commutation 160 Réseau embarquéNOMENCLATURE 10 Rectangular pulse 12 A first rising edge 14, 14 'Second falling edge 20 Amount of energy 22, 22' Amount of energy 24 Energy difference 30 Oscillating motion 40 Segment of the curve of the excitation signal 110 Transducer d 112 Serial capacity 120 AC signal generator 130 Capacitive cascade connection 140 Polarity reversing circuit 150 Switching installation 160 Embedded network
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